- 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.. - Các chất xốp như bông, len… - Trong mỗi môi trườ
Trang 1Bài 10:
ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
I MỤC TIÊU
1 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
2 Kĩ năng: Vận dụng kiến thức giải bài tập.
3 Thái độ: tích cực trong các hoạt động học tập.
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk.
2 Học sinh: Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2…
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1: Tìm hiểu về âm, nguồn âm
- 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
- HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trả lời
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
Trang 2hay không.
- Nguồn âm là gì?
- Cho ví dụ về một số 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…)
- 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 10.1 về tốc độ
âm trong một số chất cho ta
biết điều gì?
- Những vật phát ra được âm
- Dây đàn, ống sáo, cái âm 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
- Rắn, lỏng, khí Không truyền được trong chân không
- Rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ của môi
cũng là tần số của âm
2 Nguồn âm
- 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
- 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 khí nhưng không truyền được trong chân không
Trang 3- Các chất xốp như bông, len…
- Trong mỗi môi trường, sóng âm truyền với một tốc độ hoàn toàn xác định
b Tốc độ âm
- Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định
Hoạt động 2 : Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm
- Trong các âm thanh ta nghe
được, 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
- Sóng âm mang năng lượng
không?
- Dựa vào định nghĩa I có đơn
vị là gì?
- Ghi nhận các khái niệm nhạc âm và tạp âm
- Có, vì sóng âm có thể làm cho các phần tử vật chất trong môi trường dao động?
- I (W/m2)
II Những đặc trưng vật 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 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
Trang 4- 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 cường độ
I0
- Ta thấy
100 lg 2
1000 lg 3
- 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 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
- HS nghiên cứu và ghi nhận mức cường độ âm
- 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 hoàn toàn khác nhau
(L)
- Đại lượng
0
lg I
L I
gọi là mức cường độ âm của âm I (so với âm I0)
- Ý nghĩa: Cho 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
0 ( ) 10 lg I
L dB
I
I0 = 10-12 W/m2
3 Âm cơ bản 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
Trang 5trưng vật lí thứ ba của âm là gì?
- Đồ thị dao động
tư
- Tổng hợp đồ thị của tất
cả các hoạ âm ta được
đồ thị dao động của
nhạc âm đó
Hoạt động 3: Giao nhiệm vụ về nhà.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM