Vật lí lớp 12 - Tiết 17: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM pdf

- Nêu được 3 đặc trưng vật lí của âm là tần số âm, cường độ và mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm.. Nhưng một số loài vật có thể nghe được hạ âm voi,

Vật lí lớp 12 - Tiết 17: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ

CỦA ÂM

1 Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Trả lời được các Câu hỏi: Sóng âm là gì?

Âm nghe được (âm thanh), hạ âm, siêu âm là gì?

- Nêu được ví dụ về các môi trường truyền

âm khác nhau

- Nêu được 3 đặc trưng vật lí của âm là tần

số âm, cường độ và mức cường độ âm, đồ thị dao

động âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm

b) Về kỹ năng:

- Giải được các bài tập đơn giản

c) Về thái độ:

- Có thái độ nghiêm túc học tập

2 Chuẩn bị của GV và HS:

a) Chuẩn bị của GV:

- Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk

b) Chuẩn bị của HS:

- Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2…

3 Tiến trình bài dạy:

* Ổn định lớp: (1 phút)

a) Kiểm tra bài cũ: (8 phút)

Câu hỏi:

1 Nêu các kết luận về sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định và vật cản tự do Thé nào là sóng

dừng?

2 Phát biểu và viết các công thức điều kiện để

có sóng dừng trên sợi dây với 2 đầu cố định và 1 đầu

cố định, một đầu tự do Giải thích các đại lượng trong công thức

Đáp án:

1 Vật cản cố định: Sóng phản xạ ngược pha

sóng tới tại điểm phản xạ

Vật cản tự do: Sóng phản xạ cùng pha sóng tới tại điểm phản xạ

Sóng dừng: Sóng truyền trên sợi dây có nút và bụng

cố định

2 Sợi dây có 2 đầu cố định:

2

l k 

Sợi dây có 1 đầu cố định, một đầu tự do: 1  2 1 

4

l k 

* Đặt vấn đề (1 phút)

- Hàng ngày hàng trăm âm đủ loại, êm tai cũng như chói tai vẫn thường xuyên lọt vào tai chúng

ta Vậy âm là gì, nó truyền như thế nào? Và ta phân biệt các âm khác nhau dựa trên những đặc điểm gì?

b) Dạy nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (14 phút): Tìm hiểu về âm, nguồn

âm

Hoạt động của

GV

Hoạt động của

HS

Kiến thức cơ

bản

- Âm là gì?

+ Theo nghĩa hẹp:

sóng truyền trong

các môi trường khí,

lỏng, rắn  tai 

màng nhĩ dao động

 cảm giác âm

+ Nghĩa rộng: tất

cả các sóng cơ, bất

kể chúng có gây

cảm giác âm hay

không

- Nguồn âm là gì?

- Cho ví dụ về một

số nguồn âm?

- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trả lời

- Những vật phát ra được

âm

- Dây đàn, ống sáo, cái âm

I Âm, nguồn

âm

1 Âm là gì

- Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi

trường khí, lỏng, rắn

- Tần số của sóng âm cũng

là tần số của

âm

2 Nguồn âm

- Những âm có tác

dụng làm cho màng

nhĩ dao động, gây

ra cảm giác âm 

gọi là âm nghe

được hay âm thanh

- Tai người không

nghe được hạ âm

và siêu âm Nhưng

một số loài vật có

thể nghe được hạ

âm (voi, chim bồ

câu…) và siêu âm

(dơi, chó, cá heo…)

thoa, loa phóng thanh, còi ôtô,

xe máy…

- HS ghi nhận các khái niệm

âm nghe được,

hạ âm và siêu

âm

- HS ghi các yêu cầu về nhà

- Một vật dao động phát ra

âm là một nguồn âm

- Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn

3 Âm nghe được, hạ âm

và siêu âm

- Âm nghe

được (âm

thanh) có tần

số từ 16  20.000 Hz

- Đọc thêm phần

“Một số ứng dụng

của siêu âm Sona”

- Mô tả thí nghiệm

kiểm chứng

- Âm truyền được

trong các môi

trường nào?

- Tốc độ âm truyền

trong môi trường

nào là lớn nhất? Nó

phụ thuộc vào

những yếu tố nào?

- Những chất nào là

chất cách âm?

- Dựa vào bảng

- Rắn, lỏng, khí Không truyền được trong chân không

- Rắn > lỏng >

khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ của môi trường

- Các chất xốp như bông,

len…

- Trong mỗi môi trường, sóng âm truyền

- Âm có tần

số dưới 16 Hz

gọi là hạ âm

- Âm có tần

số trên 20.000

Hz gọi là siêu

âm

4 Sự truyền

âm

a Môi trường

truyền âm

- Âm truyền được qua các môi trường rắn, lỏng và

10.1 về tốc độ âm

trong một số chất

 cho ta biết điều

gì?

với một tốc độ hoàn toàn xác định

khí nhưng không truyền được trong chân không

b Tốc độ âm

- Trong mỗi môi trường,

âm truyền với một tốc độ xác định

Hoạt động 2 (16 phút): Tìm hiểu về những đặc

trưng vật lí của âm

Hoạt động của GV Hoạt động

của HS

Kiến thức cơ

bản

- Trong các âm

thanh ta nghe được,

- Ghi nhận các khái niệm nhạc

II Những đặc trưng vật

có những âm có

một tần số xác định

như âm do các nhạc

cụ phát ra, nhưng

cũng có những âm

không có một tần số

xác định như tiếng

búa đập, tiếng sấm,

tiếng ồn ở đường

phố, ở chợ…

- Ta chỉ xét những

đặc trưng vật lí tiêu

biểu của nhạc âm

- Tần số âm cũng là

tần số của nguồn

phát âm

âm và tạp âm

- Có, vì sóng

âm có thể làm cho các phần

tử vật chất trong môi

lí của âm

- Nhạc âm:

những âm có tần số xác định

- Tạp âm:

những âm có tần số không xác định

1 Tần số âm

- Tần số âm là một trong

những đặc trưng vật lí quan trọng

- Sóng âm mang

năng lượng không?

- Dựa vào định

nghĩa  I có đơn vị

là gì?

- Fechner và Weber

phát hiện:

+ Âm có cường độ I

= 100I0 chỉ “nghe to

gấp đôi” âm có

cường độ I0

+ Âm có cường độ I

= 1000I0 chỉ “nghe

to gấp ba” âm có

trường dao động?

- I (W/m2)

- HS nghiên cứu và ghi nhận mức cường độ âm

nhất của âm

2 Cường độ

âm và mức cường độ âm

a Cường độ

âm (I)

- Định nghĩa: (Sgk)

- I (W/m2)

b Mức cường

độ âm (L)

- Đại lượng

0

lg I

L I

 gọi là mức cường độ

âm của âm I (so với âm I0)

- Ý nghĩa: Cho

cường độ I0

- Ta thấy

I   I 

I   I 

- Chú ý: Lấy I0 là

âm chuẩn có tần số

1000Hz và có

cường độ I0 = 10-12

W/m2 chung cho

mọi âm có tần số

khác nhau

- Thông báo về các

- HS ghi nhận các khái niệm

âm cơ bản và hoạ âm từ đó xác định đặc trưng vật lí thứ

ba của âm

- Phổ của cùng một âm nhưng

biết âm I nghe

to gấp bao nhiêu lần âm

I0

- Đơn vị: Ben (B)

- Thực tế, người ta thường dùng đơn vị

đêxiben (dB)

1 1

10

dB B

0

( ) 10 lg I

L dB

I



I0 = 10-12 W/m2

3 Âm cơ bản

tần số âm của âm

cho một nhạc cụ

phát ra

- Quan sát phổ của

một một âm do các

nhạc cụ khác nhau

phát ra, hình 10.6 ta

có nhận xét gì?

 Đồ thị dao động

của cùng một nhạc

âm do các nhạc cụ

phát ra thì hoàn

toàn khác nhau 

Đặc trưng vật lí thứ

ba của âm là gì?

hoàn toàn khác nhau

- Đồ thị dao động

và hoạ âm

- Khi một nhạc cụ phát

ra âm có tần

số f0 thì cũng đồng thời phát

ra một loạt âm

có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ khác nhau

+ Âm có tần số

f0 gọi là âm cơ

bản hay hoạ

âm thứ nhất

+ Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi là

các hoạ âm thứ hai, thứ

ba, thứ tư

- Tổng hợp đồ thị của tất cả các hoạ âm ta

được đồ thị

dao động của

nhạc âm đó

c) Củng cố, luyện tập: (3 phút)

- Khái niệm âm, nguồn âm?

- Âm nghe được, hạ âm, siêu âm?

- Môi trường truyền âm?

- Các đặc trưng vật lý của âm?

d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút)

- Trả lời câu hỏi 1-5 sgk

- Làm bài tập 6-10 sgk

* RÚT KINH NGHIỆM