Vật lý 12 Phân ban: BÀI 25 : SÓNG ÂM pdf

BÀI 25 : SÓNG ÂM

I / MỤC TIÊU :
 Nêu được nguồn gốc của âm và cảm giác về âm.
 Nêu được mối quan hệ giữa các cảm giác về âm và những đặc điểm của
sóng âm.
 Trình bày được phương pháp khảo sát những đặc điểm của sóng âm dựa trên
đồ thị dao động của nguồn âm.
II / CHUẨN BỊ :
 Âm thoa, đàn giây.
 Dao động kí điện tử (nếu có điều kiện).
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Dao động
HS : Nguồn âm
HS : Dây đàn bị bật, mặt trống bị
gõ……

GV : Các vật phát ra âm có đặc điểm gì
?
GV : Các vật đó được gọi là gì ?
GV : Nêu ví dụ một số nguồn âm ?
HS

:
Nguồn phát ra âm có đặc : Dao
động
HS : Vật dao động làm cho lớp không
khí ở bên cạnh lần lượt bị nén rồi bị dãn.

Không khí bị nén hay bị dãn thì làm
xuất hiện lực đàn hồi khiến cho dao
động đó được truyền cho các phần tử
không khí ơ xa hơn. Dao động được
truyền đi trong không khí, tạo thành
sóng gọi là sóng âm có cùng tần số với
nguồn âm. Sóng âm truyền qua không
khí lọt vào tai ta gặp màng nhĩ, tác dụng
lên màng nhĩ một áp suất biến thiên, làm
cho màng nhĩ dao động. Dao động của
màng nhĩ lại được truyền đến đầu các
dây thần kinh thính giác làm cho ta có
cảm giác về âm thanh.
HS : Nguồn âm và tai người nghe.
HS : Vì không có các phần tử vật chất.

GV

:
GV làm TN biểu diễn cho một âm
thoa hay một đàn dây phát ra âm. Em
hãy cho biết nguồn phát ra âm có đặc
điểm gì chung ?
GV : Sau đó yêu cầu HS phân tích xem
dao động của nguồn âm phát ra đã
truyền đến tai ta như thế nào?

GV : Từ đó rút ra nhận xét cảm giác âm
phụ thuộc vào những yếu tố nào?
GV : Vì sao âm không truyền được
trong chân không?
GV : Tai con người có thể cảm nhận

HS : Từ 16 ( Hz ) đến 20.000 ( Hz )
HS : Siêu âm : f >20.000 ( Hz )
HS : Hạ âm : f < 16 ( Hz )

HS : Rắn, lỏng , khí.

HS : Tính đàn hồi và mật độ môi
trường.

HS : Sóng dọc.

HS : Có thể là sóng ngang hoặc sóng
dọc.
Hoạt động 2 :
HS : Quan sát hình 25.1

HS : Quan sát hình 25.2

HS : Quan sát hình 25.3
được những âm có tần số trong khoảng

nào ?
GV : Thế nào là sóng siêu âm và sóng
hạ âm ?
GV : Sóng âm truyền được trong những
môi trường nào ?
GV : Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào
những yếu tố nào ?
GV : Trong chất khí và trên mặt thoáng
chất lỏng sóng âm là sóng gì ?
GV : Trong chất rắn sóng âm là sóng gì
?

GV : GV giới thiệu cách dùng dao động
kí điện tử. Nếu có điều kiện thì biểu
diễn cho HS quan sát màn hình của dao
động kí điện tử khi đưa tín hiệu âm vào
qua micrô.
GV : Nếu không có điều kiện, thì giới
thiệu bằng hình vẽ một số đường cong

HS : Phản ảnh sự biến thiên của li độ
dao động âm theo thời gian.


Hoạt động 3 :
HS : Quan sát hình 25.3

HS : Quan sát hình 25.4

HS : Quan sát hình 25.5

HS : Nêu định nghĩa nhạc âm và tạp âm.


HS : Nêu định nghĩa độ cao của âm.

HS : Nêu định nghĩa âm sắc của âm.
Hoạt động 4 :
HS : Học sinh ghi định nghĩa cường độ
âm
ghi được trên dao động kí điện tử và giải
thích ý nghĩa của các đường cong đó ?
phản ảnh sự biến thiên của li độ dao
động âm theo thời gian.

GV : GV tạo ra các âm khác nhau để
HS cảm nhận trực tiếp sau đó đưa ra đồ
thị tương ứng.
GV : Dựa trên phân tích đồ thị để nhận
biết những đặc tính của dao động âm
tương ứng với các dạng đồ thị khác
nhau.
GV : Với việc phân tích đồ thị rút ra
những đặc tính của dao động âm tương
ứng với những cảm giác khác nhau về
âm :
 Nhạc âm, tạp âm.
 Độ cao của âm (âm cao, âm
thấp)
HS

:
Học sinh ghi định nghĩa mức
cường độ âm.
HS : Học sinh ghi định nghĩa độ to của
âm

Âm sắc
GV : Riêng đối với mức cường độ âm
và độ to của âm, vấn đề khá phức tạp,
HS không chỉ tự phát hiện được. GV
phải dùng phương pháp thuyết trình,
thông báo.

IV / NỘI DUNG :
1. Nguồn gốc của âm và cảm giác về âm.
 Vật dao động làm cho lớp không khí ở bên cạnh lần lượt bị nén, rồi bị dãn,
xuất hiện lực đàn hồi khiến cho dao động đó được truyền đi cho các phần tử
không khí ở xa hơn  tạo thành sóng gọi là sóng âm có cùng tần số với
nguồn âm. Sóng âm là sóng dọc.
 Sóng âm truyền qua không khí, lọt vào tai ta qua màng nhĩ, làm nó dao
động  ta có cảm giác về âm thanh (gọi tắt là âm).
 Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe.
 Tai con người có thể cảm nhận được những sóng âm có tần số từ 16Hz đến
20000Hz.
 Những âm có tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm và có tần số nhỏ
hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm.
 Sóng âm truyền đi trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền
được trong chân không.
 Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi trường.

 Vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng
lớn hơn trong chất khí.
2. Những đặc tính của sóng âm.
a. Nhạc âm và tạp âm.
 Âm do các nhạc cụ phát ra nghe êm ái, dễ chịu, đồ thị dao động là những
đường cong tuần hoàn có tần số xác định. Chúng được gọi là nhạc âm.
 Tiếng gõ tấm kim loại …  chói tai, gây cảm giác khó chịu, đồ thị của
chúng là những đường cong không tuần hoàn, không có tần số xác định.
Chúng được gọi là tạp âm.
b. Độ cao của âm.
Độ cao của âm là đặc tính sinh lý của âm phụ thuộc vào tần số của âm. Âm
có tần số càng lớn thì càng cao (âm bổng). Âm có tần số càng nhỏ thì càng thấp
(âm trầm).
c. Âm sắc : Âm sắc là tính chất của âm giúp ta phân biệt các âm cùng độ cao, độ to
được phát ra bởi các nguồn khác nhau. Âm sắc là đặc tính sinh lý của âm phụ
thuộc tần số và biên độ của âm.
d. Cường độ, mức cường độ âm.
 Cường độ âm là năng lượng được sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích
đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian. Đơn vị
của cường độ âm là W/m
2
. Ký hiệu : I.
 Để so sánh cường của một âm với cường độ âm tiêu chuẩn người ta dùng đại
lượng mức cường độ âm (L).
L = 10lg
o
I
I
I : Giá trị tuyệt đối của cường độ âm.
I

o
: giá trị cường độ âm được chọn.
 Đơn vị của L : dB (đềxiben)
e. Độ to của âm :
 Độ to của âm là một đặc tính sinh lý phụ thuộc vào cường độ âm và tần số
của âm.
 Do đặc điểm sinh lý của tai nên : ngưỡng nghe  cường độ âm  ngưỡng
đau.
(Miền nghe được)
 Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số của âm.
 Ngưỡng đau là cường độ âm lớn tới mức tạo cảm giác đau trong tai. Ngưỡng
đau có giá trị là 10W/m
2
đối với mọi tần số âm, ứng với mức cường độ âm là
130dB.
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4
Xem bài 26