Giáo án vật lý 12 bài 10 đặc trưng vật lí của âm

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12
BÀI 10:
ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
I- MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Trả lời được các câu hỏi: Sóng âm là gì? Âm nghe được (âm thanh), h ạ
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, c ường đ ộ và m ức
cường độ âm, đồ thị dao động âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm.
2. Về kỹ năng
- Giải được các bài tập đơn giản về đặc trưng vật lí ,đặc trưng sinh lí của
âm.
- Có ý thức bảo vệ môi trường và chống ô nhiễm tiếng ồn.
3. Về thái độ
- Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên c ứu, tác phong
lành mạnh và có tính tập thể.
II- CHUẨN BỊ
1.Giáo viên:
- Giáo án, tài liệu tham khảo, đồ dùng dạy học cần thiết(Đàn ghi ta, sáo
trúc nếu có)
- Giáo án điện tử(Nếu có)
2.Học sinh:


Sách, vở, đồ dùng học tập đúng quy định
III- Tiến trình dạy học
1. Kiểm tra bài cũ: “Không - kết hợp với bài giảng”
2. Bài giảng mới
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ
HỌC SINH

Hoạt động 1: “ Đặt vấn đề vào bài
giảng mới”
GV: Đặt vấn đề vào bài
Trong đời sống hàng ngày chúng ta đã và
đang nghe thấy rất nhiều âm thanh:có
những âm gây cho ta cảm giác nhẹ nhàng
êm ái, dễ chịu, nhưng cũng có âm thanh
thì rất chói tai(tiếng máy bay, tiếng ch ạy
nhảy, đi lại của hs…)Nhưng trong số các
em đã ai biết được âm truyền đi và có
hình dạng thư thế nào? Ta nghiên cứu
bài hôm nay”
HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề
nghiên cứu

Hoạt động 2: “ Tìm hiểu về âm và
nguồn âm”
GV:Ở thcs ta đã biết rằng các vật dao
động thì phát ra âm. Âm truyền trong
không khí đến tai ta làm cho màng nhĩ
dao động →gây cho ta cảm giác âm. Sóng

NỘI DUNG


này gọi là sóng âm.
-Trước kia sóng âm hiểu theo nghĩa hep
đó là: Âm là những sóng truyền trong
môi trường rắn, lỏng, khí đến tai ta sẽ
làm cho màng nhĩ dao động, gây ra cảm I- ÂM. NGUỒN ÂM

giác âm, sóng đó gọi là sóng âm.
1/ Âm là gì?
- Về sau: Sóng âm được mở rộng cho tất
cả sóng cơ, bất biết chúng có gây ra cảm
giác âm hay không.
Vậy sóng âm là gì? Thế nào là nguồn Sóng âm(hay gọi là âm) là những sóng
âm?
cơ truyền trong các môi trường khí,
lỏng và rắn.(Tần số của sóng âm cũng
HS: Tại chỗ thực hiện yêu cầu của gv
là tần số của âm)
GV: Khái quát vấn đề
HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Những âm có tác dụng làm cho
màng nhĩ dao động, gây ra cảm giác âm
→ gọi là âm nghe được hay âm thanh.

2/ Nguồn âm

Âm nghe được có tần số khoảng “ Vật dao động phát ra âm là nguồn
16 Hz ≤ f ≤ 20.000 Hz
âm(Tần số của âm phát ra bằng tần số
dao độngcủa nguồn âm”
- Những sóng có tần số < 16Hz gọi là
sóng hạ âm.
- Những sóng có tần số >20000Hz gọi là
sóng siêu âm.
3/ Âm nghe được, hạ âm, siêu
âm

*Có ý thức bảo vệ môi trường và - Những âm có tác dụng làm cho màng


chống ô nhiễm tiếng ồn.

nhĩ trong tai ta dao động, gây ra cảm
giác âm gọi là âm nghe được(âm thanh)

Cần tránh những tiếng ồn quá lớn để
đảm bảo sức khỏe con người
- Âm nghe được có tần số khoảng
16 Hz ≤ f ≤ 20.000 Hz

GV: Yêu cầu hs đọc tiểu mục 4 phần I
- Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ
và trả lời các câu hỏi sau:
âm.
- Âm truyền được trong các môi trường
- Âm có tần số trên 20.000 gọi là siêu
nào?
âm.
- 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?
Gợi ý: Xem bảng 10.1(52-sgk)
HS: Thực hiện yêu cầu của gv
GV: Nhận xét và khái quát vấn đề
“Âm truyền được trong các môi trường:
Rắn, lỏng, khí. Không truyền được trong

chân không”

4/ Sự truyền âm

- Tốc độ truyền âm trong môi trường: a. Môi trường truyền âm
Rắn > lỏng > khí. Phụ thuộc vào mật độ,
- Âm truyền được qua các môi trường
tính đàn hồi, nhiệt độ của môi trường.
rắn, lỏng và khí nhưng không truyền
- Các chất xốp như bông, len…
được trong chân không.
- Qua bảng 10.1: Trong mỗi môi trường, b. Tốc độ âm
sóng âm truyền với một tốc độ hoàn toàn
- Trong mỗi môi trường, âm truyền với
xác định.
một tốc độ xác định.
HS: Lắng nghe và ghi nhớ


Hoạt động 2: “ Tìm hiểu về những đặc
trưng vật lí của âm”
GV: 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.
HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề, ghi
nhớ
GV: Tổ chức hoạt động cá nhân về II- CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA
vấn đề bảo vệ môi trường.
ÂM
+) Nếu âm có tần số lớn nhơ tiếng còi - Nhạc âm: những âm có tần số xác
của ô tô vào ban đêm sẽ gây ra ảnh định.
hưởng gì với môi trường sống?
- Tạp âm: những âm có tần số không
+) Âm ở các động cơ nổ như máy xay sát xác định.
hay ở một số nguồn khác có tần số lớn
có ảnh hưởng gì đến đời sống của nhân
dân nơi đó, có ảnh hưởng gì đến môi
trường sống không?
HS: Suy nghĩ và trả lời.
GV: Nhận xét và chính xác hóa vấn đề.
HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức.

1/ Tần số âm

- Tần số âm là một trong những đặc


GV: Sóng âm mang năng lượng không? trưng vật lí quan trọng nhất của âm.
Giải thích.
HS: Thực hiện yêu cầu của gv
GV: Trình bày về cường độ âm và mức
cường độ âm.

2/ Cường độ âm và mức cường
độ âm

GV: 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 I0.

a. Cường độ âm (I)
- Định nghĩa: (Sgk)
- I (W/m2)
b. Mức cường độ âm (L)

+ Âm có cường độ I = 1000I0 chỉ “nghe
- Đại lượng
to gấp ba” âm có cường độ I0.
I
- Ta thấy I = 100
0
I
= 1000
I0

lg

I
lg = 2
I0

I
=3
I0

L = lg

I
I0

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)

- Chú ý: Lấy I0 là âm chuẩn có tần số - Thực tế, người ta thường dùng đơn vị
1000Hz và có cường độ I0 = 10-12 W/m2 đêxiben (dB)
chung cho mọi âm có tần số khác nhau.
GV: Thông báo về các tần số âm của âm
cho một nhạc cụ phát ra.

1dB =

1
B
10

L (dB ) = 10lg

GV: Yêu cầu hs quan sát phổ của một
một âm do các nhạc cụ khác nhau phát
ra, hình 10.6 ta có nhận xét gì?

I
I0

I0 = 10-12 W/m2

3/ Âm cơ bản và hoạ âm
→ Đồ thị dao động của cùng một nhạc
âm do các nhạc cụ phát ra thì hoàn toàn - Khi một nhạc cụ phát ra âm có tần số


khác nhau → Đặc trưng vật lí thứ ba của f0 thì cũng đồng thời phát ra một loạt âm
có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ
âm là gì?
khác nhau.
HS: Quan sát và thực hiện yêu cầu của
+ Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay
gv
hoạ âm thứ nhất.
GV: Khái quát vấn đề
+ Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi là
HS: Ghi nhớ
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.

3. Củng cố

GV: Hệ thống nội dung bài giảng theo câu hỏi trong sách giáo khoa.
- Phân biệt được sự giống và khác nhau cơ bản của sóng hạ âm và siêu âm.
- Công thức tính cường độ âm và mức cường độ âm và đơn vị của chúng.
HS : Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức.

4. Hướng dẫn học bài ở nhà
GV : Học bài theo câu hỏi trong sách giáo khoa, h ọc bài theo ph ần ghi nh ớ. Làm
bài tập về các đặc trưng sinh lí của âm. Đọc trước bài đ ặc tr ưng v ật lí c ủa âm.
(Chú ý ôn tập chương I và II chuẩn bị kiểm tra 1 tiết)
HS: Lắng nghe và nhận nhiệm vụ học tập.