Giáo án Bài 12. Sóng âm

Tạo tình huống có vấn đề, giúp HS nhận ra âm truyền qua nhiều môi trường và đặt câu hỏi về bản chất sóng âm.

GV gõ nhẹ một đầu bàn; HS lần lượt nghe bằng không khí (đứng cách bàn) và áp tai gần mặt bàn. HS trả lời câu hỏi: Âm từ đầu bàn đã truyền tới tai em qua những gì? Vì sao khi áp tai vào mặt bàn, tiếng gõ nghe rõ hơn?

HS nêu được: âm truyền qua không khí và qua chất rắn (mặt bàn) tới tai. HS đặt được câu hỏi: Âm là gì? Âm truyền đi nhờ điều gì?

Nêu được khái niệm nguồn âm và sóng âm; phân biệt nguồn dao động với sóng âm qua mô phỏng.

HS làm việc theo cặp đôi, quan sát mô phỏng “Âm thoa trên hộp cộng hưởng và búa cao su” và mô phỏng “Cột các lớp không khí bị nén – dãn cạnh âm thoa” trên trang NeoEdu. HS trả lời Phiếu học tập số 1: Vật nào dao động để phát âm? Các lớp không khí bên cạnh có chuyển động đi xa khỏi âm thoa không, hay chỉ dao động tại chỗ? Dao động được truyền đi như thế nào?

Nguồn âm là âm thoa (vật dao động phát ra âm). Sóng âm là sự lan truyền dao động: vùng không khí nén chạy ra xa, còn mỗi lớp không khí chỉ dao động tại chỗ. Kết luận: nguồn dao động là điều kiện tạo âm, nhưng sóng âm còn cần môi trường vật chất để lan truyền.

Nêu được rắn, lỏng và khí truyền được âm; giải thích hiện tượng âm yếu dần khi hút khí khỏi bình.

GV chiếu mô phỏng “Chuông điện trong bình thuỷ tinh kín trên đế” và “Máy bơm hút khí có áp kế”. HS quan sát chuông kêu khi bình còn không khí, sau đó quan sát khi bật bơm. HS trả lời Phiếu học tập số 2: Tiếng chuông thay đổi thế nào khi không khí loãng dần? Vì sao vẫn nhìn thấy búa gõ nhưng gần như không nghe thấy tiếng?

Khi không khí bị hút bớt, kim áp kế tụt, tiếng chuông nhỏ dần dù búa vẫn gõ; gần chân không thì gần như không nghe thấy. Kết luận: âm cần môi trường rắn, lỏng hoặc khí để truyền; chân không không truyền được âm, dù nguồn vẫn dao động.

Vận dụng đúng các khái niệm nguồn âm, sóng âm, môi trường truyền để làm bài tập và tự sửa sai.

HS làm việc cặp đôi, trả lời các câu sau: (1) Trong bài này, nguồn âm có đặc điểm nào? A. vật dao động phát ra âm; B. mọi vật nóng đều phát tiếng nghe được; C. chỉ loa điện mới phát âm. (2) Trong bài này, sóng âm có đặc điểm nào? A. truyền được trong chân không như ánh sáng; B. sự lan truyền dao động trong môi trường vật chất; C. sự chuyển toàn bộ không khí từ nguồn tới tai. (3) Ghép: Nguồn âm; Sóng âm; Môi trường truyền với các đặc điểm: rắn, lỏng và khí có thể truyền âm; sự lan truyền dao động trong môi trường vật chất; vật dao động phát ra âm. (4) Đúng hay sai: Âm truyền qua chân không vì nguồn âm vẫn dao động. (5) Chọn thuật ngữ phù hợp: “rắn, lỏng và khí có thể truyền âm” mô tả ……

(1) Đáp án A: nguồn âm là vật dao động phát ra âm. (2) Đáp án B: sóng âm là sự lan truyền dao động trong môi trường vật chất. (3) Nguồn âm – vật dao động phát ra âm; Sóng âm – sự lan truyền dao động trong môi trường vật chất; Môi trường truyền – rắn, lỏng và khí có thể truyền âm. (4) Sai: nguồn dao động là điều kiện tạo âm nhưng sóng âm còn cần môi trường vật chất. (5) Môi trường truyền.

Vận dụng kiến thức để giải thích tình huống thực tế và bác bỏ quan niệm sai về truyền âm trong chân không.

HS làm việc cặp đôi, trả lời ba câu: (a) Gõ nhẹ một đầu bàn, bạn nghe bằng không khí hoặc áp tai gần mặt bàn. Có thể suy gì? (b) Vì sao chuông trong bình rút khí nghe yếu dần nhưng vẫn nhìn thấy? (c) Một bạn khẳng định: “Âm truyền qua chân không vì nguồn âm vẫn dao động.” Hãy bác bỏ bằng một lí do khoa học, chỉ ra một hệ quả của cách hiểu sai và viết lại kết luận đúng.

(a) Âm truyền qua cả không khí và chất rắn. Không thể suy tốc độ hay độ to của âm chỉ từ cảm giác khi cách bố trí khác nhau. (b) Khi khí bị hút bớt, truyền âm suy giảm nên tiếng chuông yếu dần; ánh sáng vẫn truyền qua vùng gần chân không nên vẫn nhìn thấy chuông dao động. (c) Lí do: nguồn dao động là điều kiện tạo âm nhưng sóng âm còn cần môi trường vật chất. Hệ quả của cách hiểu sai: sẽ dự đoán nghe được âm qua khoảng chân không. Phát biểu đúng: Âm không truyền được trong chân không vì không có môi trường vật chất, dù nguồn âm vẫn dao động.