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

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/m
2
, W,
W/m
2
…

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
= 100I
0
chỉ “nghe to
gấp đôi” âm có
cường độ I
0
.
+ Âm có cường độ I
= 1000I
0
chỉ “nghe
to gấp ba” âm có
trường dao
động?
- I (W/m
2
)

- 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/m
2
)
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 I
0
)
- Ý nghĩa: Cho
cường độ I
0
.
- Ta thấy
0 0
100 lg 2
I I
I I
  

0 0
1000 lg 3
I I
I I
  

- Chú ý: Lấy I
0
là
âm chuẩn có tần số

1000Hz và có
cường độ I
0
= 10
-12
W/m
2
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
I
0
.
- Đơn vị: Ben
(B)
- Thực tế,
người ta
thường dùng
đơn vị
đêxiben (dB)
1
1
10
dB B

0
( ) 10lg
I
L dB
I


I
0
= 10

-12
W/m
2

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 f
0
thì cũng
đồng thời phát
ra một loạt âm
có tần số 2f
0
,
3f
0
, 4f
0
… có
cường độ khác
nhau.
+ Âm có tần số
f
0
gọi là âm cơ
bản hay hoạ
âm thứ nhất.
+ Các âm có
tần số 2f
0
, 3f
0
,
4f
0

… 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