MỤC TIÊU
Về kiến thức
– Từ hình ảnh hoặc đồ thị xác định được biên độ và tần số sóng âm.
– Nêu được đơn vị của tần số là héc, kí hiệu Hz.
– Nêu được sự liên quan của độ to của âm với biên độ âm
– Sử dụng nhạc cụ (hoặc học liệu điện tử, dao động kí) chứng tỏ được độ cao của âm có liên hệ với tần số âm.
Về năng lực
a) Năng lực chung
– Tự chủ và tự học: Tích cực tham gia các hoạt động thí nghiệm. Chủ động thực hiện các nhiệm vụ học tập được giao.
– Giao tiếp và hợp tác: Làm việc nhóm hiệu quả theo sự phân công của GV, đảm bảo mỗi HS đều có cơ hội tham gia thực hành và trình bày báo cáo.
– Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Đề xuất được cách giải thích ngắn gọn, chính xác cho những tình huống được nêu trong bài.
b) Năng lực khoa học tự nhiên
– Nhận thức khoa học tự nhiên:
+ Từ hình ảnh hoặc đồ thị xác định được biên độ và tần số sóng âm.
+ Nêu được đơn vị của tần số là hertz (Hz).
– Tìm hiểu tự nhiên: Tiến hành thí nghiệm chứng tỏ được độ to của âm liên quan đến biên độ âm và độ cao của âm liên hệ với tần số âm.
– Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học: Giải thích được cách nghệ sĩ tạo ra âm to/ âm nhỏ, âm trầm/ âm bổng khi sử dụng nhạc cụ.
Về phẩm chất
– Tích cực tham gia các hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân.
– Cẩn thận và thực hiện an toàn trong quá trình làm thí nghiệm.
– Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập khoa học tự nhiên.
– Có niềm say mê âm nhạc và hứng thú tự chế những nhặc cụ đơn giản.
THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
– Các hình ảnh, video theo SGK, máy chiếu.
– Các dụng cụ thí nghiệm tìm hiểu mối liên hệ giữa độ to với biên độ của âm.
– Các dụng cụ thí nghiệm tìm hiểu mối liên hệ giữa tần số với độ cao của âm.
– Ống hút, thước kẻ, quả bóng cao su và các đồ dùng thí nghiệm.
– Phiếu học tập
| PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 | |||||||||
Câu 1: Tiến hành thí nghiệm như Hình 10.1 và hoàn thành bảng kết quả thí nghiệm sau:
Câu 2: Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa độ lệch quả bóng với biên độ dao động của mặt trống. Câu 3: Hoàn thành kết luận trong câu sau: a) Dao động càng mạnh, biên độ dao động của vật phát ra âm …….…, âm ……………. b) Dao động càng …….., biên độ dao động của vật phát ra âm ………., âm ………… Câu 3: Khi gảy mạnh dây đàn, tiếng đàn sẽ to hay nhỏ ? Câu 4: Đặt một ít mảnh vụn giấy hoặc xốp nhẹ lên mặt trống rồi dùng dùi trống đánh vào mặt trống. Các mảnh vụn nảy lên cao hay thấp khi em đánh trống mạnh, nhẹ? Tiếng trống nghe to hay nhỏ khi các mảnh vụn nảy lên cao, thấp? |
| PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 |
| Câu 1: Trái tim của một người đập 72 lần trong một phút. Trái tim của người này đập với tần số là bao nhiêu?
Câu 2: Phần tự do của thước nào dao động nhanh hơn? Thước nào có tần số lớn hơn? Câu 3: So sánh xem thước nào phát ra âm trầm hơn, thước nào phát ra âm bổng hơn? Câu 4: Nhận xét về mối liên hệ giữa độ cao của âm với tần số âm. Câu 5: Dùng kéo cắt phẳng một đầu ống hút có một đầu vát, cẩn thận khoét các lỗ nhỏ trên đầu ống hút (hình 10.5), (có thể dùng một chiếc đinh được nung nóng để dùi lỗ trên ống hút). Thổi vào đầu vát của ống hút, trong khi dùng ngón tay bịt rồi mở các lỗ và để ý xem độ cao của âm thanh thay đổi như thế nào. Đầu tiên bịt tất cả các lỗ, sau đó mở từng lỗ một, bắt đầu từ đầu xa miệng và di chuyển lại gần miệng. a) Việc bịt và để hở các lỗ trên ống hút có ảnh hưởng đến độ cao của âm thanh tạo ra không? b) Khi mở dần từng lỗ, bắt đầu từ đầu bằng của ống, độ cao của âm tăng lên hay giảm dần? |
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC
– Dạy học nêu và giải quyết vấn đề thông qua câu hỏi trong SGK.
– Dạy học theo nhóm, nhóm cặp đôi.
– Kĩ thuật khăn trải bàn.
– Kĩ thuật sử dụng phương tiện trực quan, tiến hành thí nghiệm.
KHỞI ĐỘNG BÀI HỌC
Hoạt động 1: Khởi động (5 phút)
a) Mục tiêu: Tạo hứng thú, không khí cho HS tìm hiểu về cách tạo ra âm thanh.
b) Nội dung: GV chuẩn bị sẵn một vật có thể phát ra âm thanh
GV đặt vấn đề: “Các vật xung quanh chúng ta có thể phát ra âm to nhỏ khác nhau. Khi nào vật phát ta âm to, khi nào vật phát ra âm nhỏ?”
c) Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
d) Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV | HOẠT ĐỘNG CỦA HS |
| Giao nhiệm vụ:
GV chuẩn bị sẵn một vật có thể phát ra âm thanh GV đặt vấn đề: “Các vật xung quanh chúng ta có thể phát ra âm to nhỏ khác nhau. Khi nào vật phát ta âm to, khi nào vật phát ra âm nhỏ?” |
HS nhận nhiệm vụ |
| Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ:
Quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết |
Thực hiện nhiệm vụ |
| Chốt lại vấn đề vào bài:
Để kiểm chứng câu trả lời của các em thì hôm nay chúng ta cùng đi tìm hiểu “Bài 10: Biên độ, tần số, độ to và độ cao của âm” |
HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 2: Tìm hiểu biên độ và độ to của âm (60 phút)
a) Mục tiêu:
– Từ hình ảnh hoặc đồ thị xác định được biên độ sóng âm.
– Nêu được sự liên quan của độ to của âm với biên độ âm.
b) Nội dung:
– GV cho HS thực hiện thí nghiệm kéo căng 1 sợi dây cao su, 1 người khác dùng tay bật sợi dây cao su. Quan sát dây cao su và lắng nghe âm phát ra.
– GV trình chiếu hình vẽ minh họa dao động của dây chun và giới thiệu khái niệm biên độ dao động.
– GV yêu cầu HS xác định vị trí cân bằng, biên độ dao động của dây chun khi bật sợi dây chun.
– GV tổ chức để HS quan sát Hình 10.1 trong SGK kết hợp với làm thí nghiệm và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 1 để rút ra mối liên hệ giữa biên độ và độ to của âm.
c) Sản phẩm:
| PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 | |||||||||
Câu 1: Tiến hành thí nghiệm như Hình 10.1 và hoàn thành bảng kết quả thí nghiệm sau:
Câu 2: Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa độ lệch quả bóng với biên độ dao động của mặt trống. Quả bóng lệch càng nhiều → biên độ dao động của mặt trống càng lớn và ngược lại. Câu 3: Hoàn thành kết luận trong câu sau: a) Dao động càng mạnh, biên độ dao động của vật phát ra âm …càng lớn…, âm …càng to…. b) Dao động càng …nhẹ.., biên độ dao động của vật phát ra âm …càng nhỏ…., âm … càng nhỏ.. Câu 3: Khi gảy mạnh dây đàn, tiếng đàn sẽ to hay nhỏ ? Khi gảy mạnh dây đàn, biên độ dao động của dây đàn lớn => tiếng đàn to Câu 4: Đặt một ít mảnh vụn giấy hoặc xốp nhẹ lên mặt trống rồi dùng dùi trống đánh vào mặt trống. Các mảnh vụn nảy lên cao hay thấp khi em đánh trống mạnh, nhẹ? Tiếng trống nghe to hay nhỏ khi các mảnh vụn nảy lên cao, thấp? Khi đánh mạnh vào mặt trống, vụn giấy (xốp) nảy lên cao, tiếng trống nghe to. Khi đánh nhẹ vào mặt trống, vụn giấy (xốp) nảy lên thấp, tiếng trống nghe nhỏ. |
d) Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV | HOẠT ĐỘNG CỦA HS |
| Chuyển giao nhiệm vụ học tập:
– GV cho HS thực hiện thí nghiệm kéo căng 1 sợi dây cao su, 1 người khác dùng tay bật sợi dây cao su. Quan sát dây cao su và lắng nghe âm phát ra. – GV trình chiếu hình vẽ minh họa dao động của dây chun và giới thiệu khái niệm biên độ dao động. – GV yêu cầu HS xác định vị trí cân bằng, biên độ dao động của dây chun khi bật sợi dây chun. – GV tổ chức để HS quan sát Hình 10.1 trong SGK kết hợp với làm thí nghiệm và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 1 để rút ra mối liên hệ giữa biên độ và độ to của âm. |
HS nhận nhiệm vụ GV đã giao. |
| Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ:
– Đọc nội dung SGK và nghiên cứu. – Thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi. |
– Thực hiện nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn của GV. |
| Báo cáo kết quả:
– Đại diện nhóm trình bày câu trả lời trong PHT số 1. – GV nhận xét câu trả lời. – GV kết luận nội dung kiến thức cho HS. |
– Đại diện nhóm trả lời.– Trong khi bạn trả lời, các nhóm còn lại lắng nghe để nhận xét và bổ sung. |
| Tổng kết:
Biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng của nó. Dao động càng mạnh → Biên độ sóng âm càng lớn → Âm nghe được càng to Dao động càng nhẹ → Biên độ sóng âm càng nhỏ → Âm nghe được càng nhỏ |
Ghi chép kiến thức vào vở. |
Hoạt động 3: Tìm hiểu về tần số và độ cao của âm (60 phút)
a) Mục tiêu:
– Từ hình ảnh hoặc đồ thị xác định được tần số sóng âm.
– Nêu được đơn vị của tần số là Héc (kí hiệu là Hz).
– Sử dụng nhạc cụ (hoặc học liệu điện tử, dao động kí) chứng tỏ được độ cao của âm có liên hệ với tần số âm.
b) Nội dung:
– Giáo viên sử dụng phương pháp dạy học theo nhóm, chia lớp làm 4 nhóm, sử dụng kĩ thuật dạy học khăn trải để cho các nhóm thực hiện thí nghiệm và trả lời các câu hỏi.
– Trước khi tìm hiểu về mối liên hệ về độ cao và tần số của sóng âm, GV cho HS tìm hiểu khái niệm tần số trong SGK.
– Sau đó, GV tổ chức cho HS thực hiện hoạt động thí nghiệm theo Hình 10.4 và trả lời câu hỏi vào phiếu học tập số 2.
c) Sản phẩm:
| PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 |
| Câu 1: Trái tim của một người đập 72 lần trong một phút. Trái tim của người này đập với tần số là bao nhiêu?
Đổi 1 phút = 60 giây Vậy trái tim của người này đập với tần số là: 72 : 60 = 1,2 Hz Câu 2: Phần tự do của thước nào dao động nhanh hơn? Thước nào có tần số lớn hơn? Thước có đầu tự do ngắn hơn, dao động nhanh hơn → tần số lớn hơn Câu 3: So sánh xem thước nào phát ra âm trầm hơn, thước nào phát ra âm bổng hơn? Thước có đầu tự do ngắn hơn phát ra âm bổng hơn. Thước có đầu tự do dài hơn, phát ra âm trầm hơn. Câu 4: Nhận xét về mối liên hệ giữa độ cao của âm với tần số âm. Âm phát ra càng cao (càng bổng) khi tần số âm càng lớn và ngược lại, âm phát ra càng thấp (càng trầm) khi tần số càng nhỏ. Câu 5: Dùng kéo cắt phẳng một đầu ống hút có một đầu vát, cẩn thận khoét các lỗ nhỏ trên đầu ống hút (hình 10.5), (có thể dùng một chiếc đinh được nung nóng để dùi lỗ trên ống hút). Thổi vào đầu vát của ống hút, trong khi dùng ngón tay bịt rồi mở các lỗ và để ý xem độ cao của âm thanh thay đổi như thế nào. Đầu tiên bịt tất cả các lỗ, sau đó mở từng lỗ một, bắt đầu từ đầu xa miệng và di chuyển lại gần miệng. a) Việc bịt và để hở các lỗ trên ống hút có ảnh hưởng đến độ cao của âm thanh tạo ra không? Việc bịt và để hở các lỗ trên ống hút có ảnh hưởng đến độ cao của âm thanh tạo ra. b) Khi mở dần từng lỗ, bắt đầu từ đầu bằng của ống, độ cao của âm tăng lên hay giảm dần? Khi mở dần từng lỗ, bắt đầu từ đầu bằng của ống, độ cao của âm tăng lên. |
d) Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV | HOẠT ĐỘNG CỦA HS |
| Chuyển giao nhiệm vụ học tập:
– Giáo viên sử dụng phương pháp dạy học theo nhóm, chia lớp làm 4 nhóm, sử dụng kĩ thuật dạy học khăn trải để cho các nhóm thực hiện thí nghiệm và trả lời các câu hỏi. – Trước khi tìm hiểu về mối liên hệ về độ cao và tần số của sóng âm, GV cho HS tìm hiểu khái niệm tần số trong SGK. – Sau đó, GV tổ chức cho HS thực hiện hoạt động thí nghiệm theo Hình 10.4 và trả lời câu hỏi vào phiếu học tập số 2. |
HS nhận nhiệm vụ GV đã giao. |
| Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ:
– Thực hiện thí nghiệm như trong SGK – Thảo luận và hoàn thành PHT số 2 |
– Thực hiện nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn của GV. |
| Báo cáo kết quả:
– GV gọi nhóm hoàn thành trả lời câu hỏi trong PHT số 2. – Nhận xét câu trả lời. – GV kết luận nội dung kiến thức cho HS. |
– Đại diện nhóm trả lời câu hỏi trong PHT số 2
– Trong khi bạn trả lời, các bạn còn lại lắng nghe để nhận xét và bổ sung. |
| Tổng kết:
– Tần số là số dao động của vật thực hiện được trong một giây. – Đơn vị tần số là héc (hertz), kí hiệu là Hz – Dao động càng nhanh → Tần số âm càng lớn → Âm phát ra càng cao (càng bổng) – Dao động càng chậm → Tần số âm càng nhỏ → Âm phát ra càng thấp (càng trầm) |
Ghi chép kiến thức vào vở. |
| Luyện tập:
Một con lắc như hình sau thực hiện một dao động trong 2s. Tại sao ta không nghe được âm thanh mà con lắc này phát ra khi dao động? |
Ta không nghe được âm thanh mà con lắc này phát ra khi dao động vì tần số dao động của con lắc thuộc dải hạ âm. |
| Mở rộng:
Tần số âm tai người nghe được từ 20Hz đến 20000 Hz Tần số âm > 20000 Hz → Siêu âm Tần số âm < 20 Hz → Hạ âm Các loài động vật giao tiếp với nhau bằng siêu âm: dơi, mèo, cá heo,… |
Hoạt động 4: Củng cố – Luyện tập (15 phút)
a) Mục tiêu:
– Củng cố lại kiến thức cho HS.
– Vận dụng kiến thức để giải bài tập.
b) Nội dung:
– GV ôn lại kiến thức đã học cho HS, yêu cầu HS nhắc lại những kiến thức trọng tâm của bài đã được ghi chép vào vở.
– GV cho HS hoạt động cá nhân, sử dụng bảng A, B, C, D để trả lời câu hỏi.
c) Sản phẩm:
d) Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV | HOẠT ĐỘNG CỦA HS |
| Giao nhiệm vụ:
– GV ôn lại kiến thức đã học cho HS, yêu cầu HS nhắc lại những kiến thức trọng tâm của bài đã được ghi chép vào vở. – GV cho HS hoạt động cá nhân, sử dụng bảng A, B, C, D để trả lời câu hỏi. Câu 1: Biên độ dao động của vật là: A. Tốc độ dao động của vật B. Vận tốc truyền dao động C. Độ lệch lớn nhất khi vật dao động D. Tần số dao động của vật
Câu 2: Khi biên độ dao động càng lớn thì: A. Âm phát ra càng to B. Âm phát ra càng nhỏ C. Âm càng bổng D. Âm càng trầm
Câu 3: Khi gõ trống, để có âm lớn phát ra ta phải: A. Gõ mạnh vào mặt trống B. Gõ chậm rãi và đều vào trống C. Chọn rùi trống chắc, khỏe D. Gõ nhanh và đều
Câu 4: Tần số là: A. Khoảng thời gian vật thực hiện được một dao động B. Số dao động trong một phút C. Khoảng thời gian vật thực hiện được 60 dao động D. Số dao động trong một giây
Câu 5: Dao động càng nhanh thì tần số dao động: A. Không thay đổi B. Càng lớn C. Càng nhỏ D. Không xác định được
Câu 6: Đơn vị của tần số là: A. Ki-lô-mét (km) B. Héc (Hz) C. Giờ (h) D. Mét trên giây (m/s)
Câu 7: Trong 20 giây, một lá thép thực hiện được 5000 dao động. Tần số dao động của lá thép có giá A. 20Hz B. 250Hz C. 5000Hz D. 10000Hz
Tần số là số dao động trong một giây ⇒ Số dao động lá thép thực hiện được trong một giây là: 500020 = 250 Hz Câu 8: Để thay đổi độ to của tiếng đàn, người nghệ sĩ chơi đàn guitar thường thực hiện các thao tác như thế nào? Giải thích? Gảy dây đàn càng mạnh, biên độ dao động càng lớn, tiếng đàn phát ra sẽ càng to. Gảy dây đàn càng nhẹ, biên độ dao động càng nhỏ, tiếng đàn phát ra sẽ càng nhỏ. Câu 9: Tần số vỗ cánh của ruồi đen khi bay vào khoảng 350 Hz, của muỗi vào khoảng 600 Hz. Âm thanh phát ra khi bay của ruồi đen hay của muỗi nghe bổng hơn? Vì sao? Âm thanh phát ra khi bay của muỗi nghe bổng hơn vì tần số vỗ cánh của muỗi lớn hơn của ruồi đen. Câu 10: Tại sao khi kiểm tra nhanh lốp xe máy hay ô tô đã căng hay chưa, người ta thường dùng vật cứng hay lấy tay búng vào bên cạnh của lốp xe? Khi kiểm tra lốp xe máy, ô tô đã bơm đủ căng chưa, người ta thường dùng vật cứng gõ vào lốp xe. Vì khi gõ vào lốp xem làm lốp xe dao động phát ra âm: Khi lốp xe căng sẽ phát ra tiếng “bong bong” do tần số dao động cao hơn, âm bổng hơn. Khi lốp xe non, sẽ phát ra tiếng “bịch bịch” do tần số dao động thấp hơn, âm trầm hơn. |
HS nhận nhiệm vụ GV đã giao. |
| Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ:
– Đọc nội dung SGK và nghiên cứu. |
– Thực hiện nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn của GV. |
| Báo cáo kết quả:
– Cho HS trả lời, giải thích về câu trả lời. – GV tổng kết về nội dung kiến thức. |
– HS trả lời câu hỏi trong bảng.
– Trong khi 1 bạn trả lời, các bạn còn lại lắng nghe để nhận xét và bổ sung. |