Giáo án Vật lý 12 - Chương II: Sóng cơ và sóng âm - Lê Đình Bửu

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Tiết SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh phát biểu được định nghĩa sóng cơ học, phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, chu kì, tần số, bước sóng và pha dao động của sóng cơ; 2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức để giải một số bài tập cơ bản về sóng cơ học, tự làm thí nghiệm về sự truyền sóng trên một sợi dây. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Các thí nghiệm mô tả trong bài 7/sgk, về sóng ngang, sóng dọc, và sự truyền sóng. 2. Học sinh: Ôn lại kiến thức về dao động điều hoà. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiêm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi sau: 1.Nêu định nghĩa dao động điều hoà. 2. Nêu ý nghĩa của chu kì, tần số trong dao động điều hoà. *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học; *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm và phân loại sóng cơ học. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm: Cho cần rung lên chậu nước thuỷ tinh (như hình 7.1/sgk – 36), yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả thu được. * Giáo viên dẫn dắt học sinh kết luận vấn đề: + Dao động đã truyền từ O đến điểm M, dao động lan truyền còn các phần tử vật chất chỉ dao động quanh một vị trí xác định. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và rút ra định nghĩa về sóng cơ học. *Vậy ta có thể kết luận quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng được không? Giải thích? => Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để trả lời câu hỏi; * Giáo viên nhấn mạnh: + Sóng nước truyền theo các phương khác nhau trên mặt nước với cùng một tốc độ v. *Giáo viên tiến hành thí nghiệm với sóng trên mặt nước, yêu cầu học sinh nhận xét về phương truyền sóng và phương dao động; * Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm được khái niệm về sóng ngang. * *Giáo viên nhấn mạnh: Trừ trường hợp sóng ngang trên mặt chất lỏng, còn sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn. *Giáo viên tiến hành thí nghiệm như hình 7.2/sgk trang 37; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về phương dao động và phương truyền sóng; *Giáo viên dẫn dắt học sinh hình thành khái niệm sóng dọc; *Giáo viên nhấn mạnh: Sóng dọc truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí. * Giáo viên yêu cầu học sinh kết luận về môi trường truyền của sóng âm? *Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét kết quả: + Khi cần rung không va chạm vào mặt nước thì mẫu nút chai nhỏ vẫn đứng yên; + Khi cần rung va chạm vào mặt nước thì sau một khoảng thời gian Dt thì nút chai cũng dao động; *Học sinh nắm được định nghĩa về sóng cơ học: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường; * Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. Câu trả lời đúng là: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. Vì năng lượng trong dao động cơ học tỉ lệ với bình phương của biên độ; *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức: Khi sóng nước truyền theo mọi phương thì tại mọi vị trí, sóng có cùng một tốc độ; *Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét kết quả; + Phương dao động vuông góc với phương truyền sóng; *Học sinh nắm được khái niệm về sóng ngang; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận về môi trường truyền của sóng ngang; *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả; Phương truyền sóng trùng với phương dao động; *Học sinh ghi nhận khái niệm về sóng dọc; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận về mô trường truyền của sóng dọc; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận môi trường truyền của sóng cơ. + Sóng cơ học chỉ truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi, không truyền được trong chân không. Hoạt động 3: Tìm hiểu các đặc trưng của một sóng hình sin. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả thu được; Tiến hành cho đầu P của dây dao động điều hoà (sử dụng cần rung) theo phương thẳng đứng. Yêu cầu học sinh nhận xét dạng của dây. => Giáo viên hình thành khái niệm về sóng hình sin. *Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm được khái niệm về chu kì T dao động sóng. *Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm được khái niệm bước sóng. Quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì T: l = vT. * Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về sự dịch chuyển của đỉnh sóng. *Giáo viên trình tự trình bày các đại lượng đặc trưng cho một sóng hình sin. *Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét về biên độ sóng. *Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra khái niệm về chu kì dao động sóng. *Giáo viên nhấn mạnh: f = là tần số dao động sóng. *Giáo viên thông báo khái niệm tốc độ truyền sóng; *Giáo viên nhấn mạnh: Đối với một môi trường xác định, tốc độ truyền sóng trong môi trường đó có giá trị hoàn toàn xác định. *Giáo viên nhấn mạnh: quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì l = vT gọi là bước sóng. Giáo viên lưu ý: Hai vị trí trên phương truyền sóng cách nhau một l thì dao động cùng pha. *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả: +Khi cần rung dao động, đầu P dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất hiện một sóng có dạng hình sin lan truyền về đầu Q. *Học sinh ghi nhận sóng hình sin. *Học sinh nắm bắt khái niệm chu kì dao động sóng là chu kì dao động của một phần tử vật chất. *Học sinh nắm được quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì T. *Học sinh nhận xét được rằng đỉnh sóng truyền đi với tốc độ v. *Học sinh nắm được khái niệm về sóng hình sin; * Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét được biên độ sóng là biên độ dao động của các phần tử vật chất; *Học sinh nắm được chu kì dao động sóng là chu kì dao động của các phân tử vật chất trong môi trường có sóng truyền qua. *Học sinh liên hệ với dao động để thiết lập công thức tính tần số dao động sóng. *Học sinh thảo luận để nắm được khái niệm tốc độ truyền sóng và tốc độ truyền pha dao động. *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức. *Học sinh nắm được khái niệm bước sóng: Là quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì, hay là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. *Học sinh ghi nhận kiến thức. Hoạt động 4: Xây dựng phương trình sóng. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Giáo viên hướng dẫn để học sinh để chọn điều kiện ban đầu thích hợp sao cho phương trình sóng đơn giản: uO = Acoswt. *Giáo viên phân tích để học sinh nhận xét được rằng sau khoảng thời gian Dt thì dao động từ O truyền đến M cách O một khoảng là x = vDt. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, lập luận để dẫn đến phương trình sóng tại M là: uM = Acosw(t - Dt) *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để thiết lập được phương trình sóng tại M có dạng: uM = Acosw(t - ) = Acos2p(- ) *Giáo viên nhấn mạnh: Phương trình truyền sóng vừa tuần hoàn theo thời gian vừa tuần hoàn theo không gian. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức: + Chọn gốc toạ độ tại O và gốc thời gian sao cho pha ban đầu của dao động sóng bằng không. *Học sinh vận dụng kiến thức về động học để thiết lập được biểu thức: x = vDt. *Học sinh lập luận được: Dao động sóng tại M ở thời điểm t cùng pha với dao động sóng tại O ở thời điểm t-Dt; *Học sinh thiết lập được biểu thức theo dẫn dắt của giáo viên. *Học sinh làm việc theo nhóm, thiết lập được biểu thức theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. Hoạt động : Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá kiến thức trọng tâm đã học trong bài. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, trả lời các câu hỏi ở sách giáo khoa trang 40. *Giáo viên hướng dẫn học sinh về nhà vận dụng những kiến thức liên quan để giải một số bài tập cơ bản trong sách bài tập để chuẩn bị cho tiết học sau. *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ..........E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG .......... BÀI 8: GIAO THOA SÓNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được khái niệm hai sóng kết hợp, điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa của hai sóng kết hợp; Thành lập được công thức xác định vị trí cực đại và cực tiểu của hiện tượng giao thoa; 2. Kĩ năng: Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3/sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện tượng giao thoa sóng cơ học. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1/sgk; 2. Học sinh: ôn lại sự tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Nêu các định nghĩa: sóng cơ học, sóng dọc và sóng ngang? * Nêu khái niệm bước sóng và viết phương trình tổng quát của một sóng hình sin theo trục x? *Giáo viên nêu mục tiêu của tiết học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh chú ý lắng nghe và nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm như hình vẽ 8.1/sgk, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả; * Giáo viên lưu ý học sinh hai mũi nhọn S1 và S2 nhằm tạo ra được hai nguồn sóng; *Giáo viên đặt một đèn chiếu ở dưới chậu, còn phía trên là một thấu kính hội tụ O, điều chỉnh thấu kính sao cho có thể thu được ảnh trên trần nhà, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả thu được? *Làm thế nào để giải thích hiện tượng trên? Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để giải thích kết quả thí nghiệm. *Giáo viên nhấn mạnh: Hai nguồn sóng S1 và S2 lan truyền trong không gian, tại những vị trí trên phương truyền sóng có sự chồng chất của hai nguồn sóng S1 và S2 tạo nên những vị trí trong miền hai sóng gặp nhau có những điểm đứng yên, những điểm dao động rất mạnh. * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi C1. *Giáo viên kết luận: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có hình hypebol gọi là các vân giao thoa. *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả thu được: + Khi cân rung dao động thì trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol nhận S1 và S2 làm hai tiêu điểm. *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả thu được: Khi đó trên trần nhà thu được ảnh của các gợn sóng là những đường hypebol rất sáng xen kẽ với những đường hypebol nhoè và tối. *Học sinh làm việc theo nhóm để giải thích kết quả thí nghiệm. *Học sinh dựa vào gợi ý: + Hai sóng trên dao động cùng tần số; + Tại những vị trí có biên độ sóng tăng cường thì dao động mạnh, xuất hiện những đường nhoè và tối. + Tại những vị trí có biên độ sóng triệt tiêu thì đứng yên, hình ảnh là những đường sáng; * Học sinh làm việc theo nhóm, vận dụng kiến thức về tổng hợp dao động để trả lời câu hỏi C1: +Tại những vị trí là nơi gặp nhau của hai sóng dao động cùng pha thì biên độ sóng tăng cường; + Tại những vị trí là nơi gặp nhau của hai sóng ngược pha thì biên độ dao động sóng triệt tiêu. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. + Định nghĩa hiện tượng giao thoa hai sóng; + Khái niệm về vân giao thoa. Hoạt động 3: Xác định vị trí dao động cực đại và cực tiểu trong vùng giao thoa. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nhấn mạnh: Để đơn giản, ta chọn gốc thời gian phù hợp để phương trình dao động của hai nguồn sóng: uS1 = uS2 = Acos; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, viết phương trình sóng tại điểm M cách nguồn S1, S2 là d1 và d2; *Giáo viên nhấn mạnh: Vậy tại M đồng thời có hai dao động sóng chồng chất lên nhau. Vậy làm thế nào để xác định phương trình dao động sóng tổng hợp tại M? *Giáo viên yêu cầu phương trình dao động tổng hợp của hai dao động cùng phương, cùng tần số và cùng biên độ. => Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để viết phương trình dao động sóng tổng hợp tại M? *Biểu thức tính biên độ dao động sóng tổng hợp? *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, nhận xét về biên độ dao động sóng AM tại điểm M? *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm điều kiện để AM đạt giá trị cực đại? Kết quả: d2 – d1 = kl *Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra kết luận về kết quả thu được; *Giáo viên nhấn mạnh: Những điểm dao động cực đại tạo thành những đường hypebol nhận S1 và S2 làm tiêu điểm. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm điều kiện để AM đạt giá trị cực tiểu? *Giáo viên định hướng để học sinh tìm kết quả: Kết quả: d2 – d1 = (2k + 1) = (k + )l *Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra kết luận về kết quả thu được; *Giáo viên nhấn mạnh: Những điểm dao động cực tiểu tạo thành những đường hypebol nhận S1 và S2 làm tiêu điểm. *Học sinh ghi nhận vấn đề. *Học sinh làm việc theo nhóm để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: + u1M = Acos(t - ) = Acos- ) ; + u2M = Acos(t - ) = Acos- ) ; *Học sinh ghi nhận dao động sóng tại điểm M là tổng hợp hai dao động sóng từ hai nguồn sóng S1 và S2 truyền đến M. *Học sinh tái hiện kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, vận dụng để viết phương trình dao động sóng tại M: uM = u1M +u2M = 2Acoscos- ) *Học sinh xác định được biên độ dao động sóng tại điểm M: AM =2A * Biên độ dao động tại M phụ thuộc vào biên độ u1M, u2M và pha ban đầu hay độ lệch pha giữa u1M và u2M . *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; +Học sinh suy luận từ kiến thức về tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số; + Học sinh suy luận từ biểu thức biên độ dao động sóng tại M; *Học sinh làm việc cá nhân để rút ra kết luận từ kết quả thu được: Những điểm tại đo dao động có biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng l.. *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức. *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; + Học sinh suy luận từ biểu thức biên độ dao động sóng tại M; *Học sinh làm việc cá nhân để rút ra kết luận từ kết quả thu được: Những điểm tại đo dao động có biên độ cực tiểu là những điểm mà hiệu đường đi hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nửa nguyên lần bước sóng l.. *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức. Hoạt động 4: Tìm hiểu điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nhấn mạnh: Điều kiện để các vân giao thoa ổn định trên mặt nước; *Giáo viên thông báo: Hai nguồn sóng thoả mãn điều kiện trên được gọi là hai nguồn sóng kết hợp. *Giáo viên nhấn mạnh: Hịên tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng. *Học sinh nắm được điều kiện để vân giao thoa ổn định trên mặt nước: + Dao động của hai nguồn S1 và S2 là cùng phương, cùng tần số; + Dao động của hai nguồn S1 và S2 có hiệu số pha không đổi theo thời gian. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin. Hoạt động : Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung tóm tắt cuối bài nhằm khắc sâu những kiến thức trọng tâm; *Giáo viên gọi 3 học sinh trả lời các bài tập 5,6,7/sgk – 45; *Giáo viên hướng dẫn học sinh về nhà thử tiến hành thí nghiệm với sóng dừng trên dây, lưu ý kết quả thu được và nguyên nhân xuất hiện. *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ..........E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ............ Tiết SÓNG DỪNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh mô tả được sóng dừng trên dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng; Giải thích được hiện tượng sóng dừng; Viết được công thức xác định vị trí các nút và bụng trên một sợi dây trong trường hợp hai đầu dây cố định và một đầu cố định và một đầu tự do; Nêu được điều kiện có sóng dừng trong hai trường hợp trên; 2. Kĩ năng: Vận dụng được kiến thức để giải một số bài tập định tính và định lượng liên quan. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Giáo viên chuẩn bị các thí nghiệm về sóng dừng như sách giáo khoa. 2. Học sinh: Học sinh nắm vững nội dung về hiện tượng giao thoa sóng cơ học, điều kiện để có vân giao thoa. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Để xuất vấn để. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi và bài tập để kiểm tra bài cũ: 1. Định nghĩa sóng kết hợp và hiện tượng giao thoa; 2. Viết các công thức xác định vị trí vân cực đại và cực tiểu trong hiện tượng giao thoa sóng cơ. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giả sử sóng cơ không truyền trong nước mà truyền trên một dây đàn hồi thì hiện tượng gì xảy ra? *Giáo viên nêu mục tiêu bài dạy. *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh nhận xét bổ sung. *Học sinh làm việc theo nhóm, liên hệ với những trò chơi dân gian, dự đoán kết quả. *Học sinh tiếp thu, và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2: Tìm hiểu sự phản xạ của sóng cơ. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm với dây mềm, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả thu được. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm giải thích nguyên nhân thu được. *Giáo viên nhấn mạnh: Khi phản xạ trên vật cản cố định, biến dạng đã bị đổi chiều. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi C1; * Nếu cho đầu P dao động điều hoà thì hiện tượng gì xảy ra trên dây? *Giáo viên phân tích để học sinh rút ra kết luận như sách giáo khoa; *Giáo viên tiến hành thí nghiệm như hình 9.2/sgk trang 46, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét về kết quả thu được; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, phân tích, giải thích và kết luận như sách giáo khoa; *Giáo viên yêu cầu làm việc theo nhóm trả lời câu hỏi C2. *Học sinh quan sát giáo viên thực hiện và nhận xét kết quả: Biến dạng của dây từ đầu P truyền đến đầu Q; *Học sinh làm việc theo nhóm, giải thích kết quả theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận để trả lời câu hỏi C1; *Học sinh quan sát và nhận xét kết quả: Khi đầu P dao động điều hoà thì có sóng hình sin truyền từ P đến Q. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, rút ra kết luận như sách giáo khoa: Khi phản xạ trên vật cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ. *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả: Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới tại điểm phản xạ. *Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi C2. Hoạt động 3: Tìm hiểu các đặc điểm của sóng dừng. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm với sóng dừng trên dây, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả; *Giáo viên giới thiệu định nghĩa sóng dừng: Là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng. * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, giải thích kết quả thu được; *Giáo viên định hướng: + Phân tích sự tạo thành sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một vật đàn hồi; +Chứng tỏ hai sóng thoả mãn điều kiện là hai sóng kết hợp *Giáo viên tiến hành thực hiện với sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả thu được; *Giáo viên nhấn mạnh: Vì hai đầu P và Q đều cố định nên hai đầu P và Q đều là nút. * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi của giáo viên về: + Khoảng cách từ các nút đến hai đầu P và Q; + Khoảng cách từ các bụng đến hai đầu P và Q; +Khoảng cách giữa hai nút và hai bụng kề nhau; *Giáo viên nhấn mạnh: Trong quá trình truyền sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một vật đàn hồi, các nút hoàn toàn đứng yên, tựa như không tryền nữa, do đó sóng này được gọi là sóng dừng. *Vậy để có sóng dừng trên dây thì cần phải có điều kiện gì? *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, tìm kết quả. Giáo viên định hướng; + l là chiều dài của dây; + Số bụng sóng là số nguyên; + Hai đầu là nút sóng. * Giáo viên tiến hành thí nghiệm với sóng trên dây có một đầu cố định và một đầu tự do, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết quả; *Giáo viên phân tích: Đầu P cố định nên là nút, đầu Q tự do nên vị trí của một bụng. * Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra biểu thức tính khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng kề nhau; * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm tìm điều kiện để có sóng dừng trên dây trong điều kiện một đầu là nút và một đầu tự do. *Giáo viên kết luận vấn đề. *Giáo viên lưu ý: Khi người thổi kèn, thì dao động của cột không khí trong kèn cũng làm xuất hiện một hệ sóng dừng mà một đầu cố định còn một đầu tự do. *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả thu được: Trên dây có các bụng và các nút xen kẽ nhau. *Học sinh ghi nhận khái niệm về sóng dừng. *Học sinh làm việc theo nhóm, giải thích kết quả thu được: Do tạo thành hai sóng (sóng tới và sóng phản xạ) trên cùng một dây đàn hồi, hai sóng này cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian nên có sự giao thoa giữa hai sóng trên cùng một dây. *Học sinh làm việc theo nhóm, chứng tỏ sóng tới và sóng phản xạ thoả mãn là hai nguồn sóng kết hợp. *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét về kết quả thu được; *Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm khoảng cách giữa hai nút và hai bụng sóng kề nhau; * Học sinh phân tích để tìm khoảng cách giữa bụng và nút sóng kề nhau; *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm điều kiện để có sóng dừng trên dây. Kết luận: Điều kiện để có sóng dừng trên dây có hai đầu là nút thì chiều dài của dây phải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng. l = k *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm, nhận xét về hình dạng của sóng thu được: Tại những vị trí có biên độ sóng tăng cường (bụng) và biên độ sóng triệt tiêu (nút), một đầu bụng và một đầu nút sóng. *Học sinh rút ra biểu thức tính khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng sóng kề nhau; *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm điều kiện để có sóng dừng trên dây trong trường hợp một đầu là cố định và một đầu tự do: l = k *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. Hoạt động 4: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống những kiến thức trọng tâm của bài học; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập ở sách giáo khoa + sách bài tập; *Giáo viên yêu cầu học sinh chuẩn bị bài mới. *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. Tiết ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA SÓNG ÂM A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được khái niệm về sóng âm, âm nghe được, hạ âm và siêu âm; Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau; Nêu được ba đặc trưng vật lí của sóng âm là tân số âm, cường độ âm và mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, các khái niệm cơ bản và hoạ âm; 2. Kĩ năng: Học sinh dựa vào tần số âm để phân biệt sóng siêu âm, hạ âm và âm nghe được. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm ở sách giáo khoa; 2. Học sinh: Ôn lại các đơn vị N/m2, W/m2. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại định nghĩa sóng dừng; điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi trong hai trường hợp: + Hai đầu dây cố định; + Một đầu dây cố định và một đầu dây tự do. *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu của bài học và vai trò nghiên cứu của âm trong khoa học và trong thực tế. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh cả lớp chú ý theo dõi, bổ sung; *Học sinh lắng nghe giáo viên đặt vấn đề, nhận thức và hình thành phương pháp nghiên cứu. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm về âm và nguồn âm. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên tiến hành thí nghiệm trên đàn ghi ta, yêu cầu học sinh nhận xét kết quả thu được; *Giáo viên nhấn mạnh: Sở dĩ tai nghe được âm vì ở dây đàn ghi ta phát ra những dao động có tần số nào đó lan truyền đến tai chúng ta. *Vậy sóng âm là gì? Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra kết luận dựa vào dẫn dắt của giá