GIÁO ÁN VẬT LI

Chương 2: Sóng cơ học – Âm học
Tiết CT: 11 Bài 8: HIỆN TƯNG SÓNG TRONG CƠ HỌC
Ngày soạn :
Ngày dạy:
--------*****--------
I. Mục đích yêu cầu:
- Hiểu được khái niệm sóng, sóng dọc, sóng ngang.
- Nắm được các đặc trưng của sóng: bước sóng, chu kì, tần số, vận tốc, biên độ.
II. Chuẩn bò:
1. Giáo viên : Sách giáo khoa, sách giáo viên và bài tập vật lí 12.
Một khay nước rộng.
Một con lắc lò xo.
2. Học sinh : Quan sát ở nhà hiện tượng sóng trong tự nhiên.
III. Hoạt động trên lớp:
1. Ổn đònh lớp :
2. Kiểm tra bài cũ :
Hiện tượng cộng hưởng là gì ? Điều kiện để xảy ra cộng hưởng ?
3. Giảng bài mới:
T
L
Nội dung Hoạt động của g/v Hoạt động của h/s
1. Sóng cơ học trong thiên nhiên:
Sóng cơ học là những dao động cơ học lan
truyền theo thời gian trong một môi trường vật
chất.
Có hai loại sóng:
- Sóng ngang: là sóng có phương dao
động vuông góc với phương truyền sóng.
- Sóng dọc: là sóng có phương dao động
trùng với phương truyền sóng.
Tính chất của sự truyền sóng:

- Chỉ có trạng thái dao động, tức là pha
của dao động truyền theo sóng, còn bản thân
các phần tử vật chất chỉ dao động tại chỗ
quanh vò trí cân bằng chứ không truyền theo
sóng.
- Quá trình truyền sóng cũng là quá trình
truyền năng lượng.
2. Sự truyền pha dao động. Bước sóng :
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất
trên phương truyền sóng dao động cùng pha
với nhau gọi là bước sóng. Kí hiệu : λ.
- Những điểm cách nhau một số nguyên
bước sóng thì dao động cùng pha với nhau.
- Những điểm cách nhau một số lẻ nửa
bước sóng thì dao động ngược pha với nhau.
Cho h/s quan sát sóng
nước.
- Sóng ngang: sóng
nước, sóng trên dây,..
- Sóng ngang: sóng âm
- Cho h/s quan sát mẫu
giấy trên mặt nước và
nhận xét.
- Tại sao khi có sóng
truyền qua các phân tử
lại dao động?
- Những điểm cách
nhau 1,2,3, … bước sóng
sẽ dao động như thế
nào?

- Nếu cách nhau
- Các phần tử vật
chất không truyền
theo sóng.
- Do các phần tử
nhận được năng
lượng do sóng truyền
đến.
- Dao động cùng
pha
Giáo án Vật lý 12 - 18 -
λ
λ/2
Chương 2: Sóng cơ học – Âm học
3. Chu kì, tần số và vận tốc của sóng:
Tại mọi điểm mà sóng cơ học truyền qua,
các phần tử vật chất dao động với cùng một
chu kì, bằng chu kì dao động của nguồn sóng,
gọi chung là chu kì dao động của sóng.

f
T
1
=
f : tần số dao động của sóng.
Vận tốc truyền pha dao động gọi là vận
tốc sóng.

f
v

vT
==
λ

Bước sóng là quãng đường mà sóng
truyền đi được trong một chu kì dao động của
sóng.
4. Biên độ và năng lượng của sóng:
- Biên độ sóng tại một điểm là biên độ
dao động của phần tử tại điểm đó.
- Năng lượng của sóng khi truyền ra xa:
+ Nếu sóng truyền đi theo hình tròn thì
năng lượng sóng giảm tỉ lệ với quãng đường
truyền sóng.
+ Nếu sóng truyền đi theo mặt cầu
(trong không gian) thì năng lượng sóng giảm tỉ
lệ với bình phương quãng đường truyền sóng.
Trong trường hợp lí tưởng: sóng chỉ
truyền theo một phương, trên một đường
thẳng thì năng lượng sóng không bò giảm và
biên độ sóng ở mọi điểm sóng truyền qua là
như nhau.
1/2,3/2, … thì sao?
- Chu kì là gì?
- Tần số là gì?
- Liên hệ giữa f và T?
- Từ λ và T, có thể tính
được vận tốc sóng
không?
- Dựa vào biểu thức

đònh nghóa bước sóng?
- Khi sóng truyền đến
các phần tử dao động tại
chỗ.
- Khi truyền đi xa năng
lượng sóng thay đổi thế
nào?
- Sóng trên các dây đàn
hồi.
- Dao động ngược
pha.
- Khoảng thời gian
để thực hiện một dao
động.
- Số dao động thực
hiện được trong một
đơn vò thời gian.

f
T
1
=

T
v
λ
=
- Năng lượng sóng
giảm tỉ lệ với quãng
đường truyền sóng.

4. Củng cố:
- Thế nào là sóng dọc, sóng ngang ? Tính chất của sóng ?
- Bước sóng là gì ? (Đònh nghóa theo cả hai cách)
5. Dặn dò:
- Nghiên cứu thêm về quá trình truyền sóng ở hình 2.2 SGK.
- Xem trước bài Sóng âm (Phân loại như thế nào ? Tác dụng ? Các đặc tính ?).
Giáo án Vật lý 12 - 19 -
Chương 2: Sóng cơ học – Âm học
Tiết CT : 12-13 Bài 9-10: SÓNG ÂM
Ngày soạn :
Ngày dạy:
--------*****--------
I. Mục đích yêu cầu:
- Phân biệt được sóng âm, hạ âm, siêu âm, quá âm.
- Nắm được khái niệm ‘ đặc tính sinh lí của âm’ và các khái niệm độ cao, âm sắc, độ to của âm.
- Phân biệt được cường độ âm và mức cường độ âm. Hiểu cách đo mức cường độ âm bằng
đêxiben.
II. Chuẩn bò:
1. Giáo viên : Thí nghiệm tạo ra sóng âm.
2. Học sinh : Đọc trước sách giáo khoa, giải thích hiện tượng phát ra âm thanh khi các thanh
mảnh dao động.
III. Hoạt động trên lớp:
1. Ổn đònh lớp :
2. Kiểm tra bài cũ :
- Sóng là gì ? Thế nào là sóng dọc và sóng ngang ?
- Phát biểu hai cách đònh nghóa bước sóng ?
3. Giảng bài mới:
T
L
Nội dung Hoạt động của g/v Hoạt động của h/s

1. Sóng âm và cảm giác âm:
Sóng cơ học được chia thành các loại sau:
- Hạ âm : có tần số từ 1 -> 16 Hz.
- Âm nghe được : có tần số từ 16 -> 20.000
Hz, con người có thể cảm thụ được. Những
sóng có tần số trong miền đó gọi là sóng âm.
- Siêu âm : có tần số từ 20.000 -> 10
9
Hz.
- Quá âm : có tần số từ 10
9
-> 10
13
Hz.
Sự cảm thụ âm: sóng trong không khí truyền
đến tai ta, nén vào tai ta làm cho màng nhó dao
động cưỡng bức với cùng tần số tạo ra cảm giác
âm trong tai ta khi tần số sóng đạt một giá trò
nhất đònh.
2. Sự truyền âm. Vận tốc âm :
Sóng âm là sóng dọc nên truyền được trong
tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí. Không
truyền được trong chân không.
Vận tốc âm phụ thuộc vào nhiệt độ và bản
chất của môi trường. Vận tốc truyền âm trong
chất rắn lớn hơn trong chất lỏng và lớn hơn
- Phát sinh khi có
bão, động đất, các vụ
nổ dưới đất hoặc dưới
nước.

- Một số loài vật có
thể phát và cảm thụ
được siêu âm. Ví dụ?
- Phát sinh do dao
động nhiệt của các
nguyên tử.
- Sóng âm truyền tốt
trong các môi trường
đàn hồi.
- Sóng âm truyền
được trong các môi
trường nào? Tại sao?
- Dơi, dế, cá heo, . . .
- Truyền được trong
hầu hết các môi
trường vì sóng âm là
sóng dọc.
Giáo án Vật lý 12 - 20 -
Chương 2: Sóng cơ học – Âm học
trong chất khí.
Vật liệu cách âm có tính đàn hồi kém.
3. Độ cao của âm:
Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí của
âm, nó dựa vào đặc tính vật lí của âm là tần số.
Nếu âm càng lớn thì tần số càng lớn.
- Âm có tần số lớn gọi là âm cao hoặc
thanh.
- Âm có tần số nhỏ gọi là âm thấp hoặc
trầm.
- Âm có tần số xác đònh gọi là nhạc âm.

- Âm có tần số không xác đònh gọi là tạp
âm.
4. Âm sắc:
Âm sắc là một đặc tính sinh lí của âm, được
hình thành trên cơ sở các đặc tính vật lí của âm
là tần số và biên độ.
Khi một nhạc cụ hay một người phát ra âm
có tần số f
1
thì đồng thời cũng phát ra các âm
có tần số f
2
= 2f
1
, f
3
= 3f
1
… Âm có tần số f
1
là
âm cơ bản, các âm có tần số f
2
, f
3
… là các họa
âm thứ hai, thứ ba,… Tùy theo từng loại nhạc cụ
hay từng người mà các họa âm có cái có biên
độ lớn, có cái biên độ nhỏ. Âm phát ra là sự
tổng hợp có tần số f

1
của âm cơ bản.
5.Năng lượng âm:
Sóng âm mang năng lượng tỉ lệ với bình
phương biên độ sóng.
- Cường độ âm II là năng lượng âm, truyền
qua một đơn vò điện tích đặt vuông góc với
phương truyền trong một đơn vò thời gian. Đơn
vò của cường độ âm là W/m
2
.
- Mức cường độ âm L :
L (B) =
0
lg
I
I

I
0
: cường độ âm chuẩn
- Mức cường độ âm, tính bằng đexiben
L (dB) = 10
0
lg
I
I
I
0
= 10

–12
W/m
2
6. Độ to của âm:
- Ngưỡng nghe : là âm có cường độ nhỏ nhất
mà tai người có cảm giác nghe được.
Do đặc điểm sinh lí của tai người mà ngưỡng
nghe còn phụ thuộc vào tần số.

- Ta có thể phân biệt
được giọng nam hay
nữ nhờ vào độ cao của
âm.
- Cho ví dụ về nhạc
âm?
- Ta có thể phân biệt
giọng nói của những
người khác nhau nhờ
vào âm sắc.
- Sóng âm có mang
năng lượng không vì
sao?
- Nếu L=1,2,3, B thì
I=?
- Trong thực tế người
ta thường dùng đơn vò
là dB.
- Tiếng đàn, tiếng
hát, . .
- Học sinh theo dõi

để hiểu về âm sắc.
- Có, vì khi có sóng
âm truyền tới các
phần tử vật chất ở vò
trí đó dao động.
- I lớn gấp 10, 10
2
,
10
3
lần I
o
Giáo án Vật lý 12 - 21 -
Chương 2: Sóng cơ học – Âm học
- Ngưỡng đau : là âm có cường độ lên tới 10
W/m
2
, tai người khi nghe có cảm giác đau đớn,
nhức nhối đối với mọi tần số.
- Miền nghe được nằm giữa ngưỡng nghe và
ngưỡng đau.
7. Nguồn âm. Hộp cộng hưởng:
Có hai loại nguồn nhạc âm chính có nguyên
tắc phát âm khác nhau:
- Các loại dây đàn.
- Các cột khí như : sáo, kèn.
Mỗi nhạc cụ đều có hai bộ phận chính là
nguồn âm và hộp cộng hưởng. Hộp cộng hưởng
là một hộp rỗng có khả năng cộng hưởng đối
với nhiều tần số khác nhau và tăng cường

những âm có tần số đó.
Đối với đàn ghi ta thì dây đàn đóng vai trò là
nguồn âm còn bầu đàn đóng vai trò là hộp cộng
hưởng. Khi dây đàn dao động và phát ra âm cơ
bản thì nó cũng đồng thời phát ra các họa âm.
Tùy thao chất liệu và hình dạng của bầu đàn
mà mỗi loại đàn có khả năng tăng cường một
số hoạ âm nào đó và tạo ra âm sắc đặc trưng
của loại đàn đó.
- Với cùng một cường
độ âm 10
–17
W/m
2
thì
âm có tần số 1.000 Hz
nghe khá to, còn âm có
tần số 50 Hz nghe khá
nhỏ.
- Làm việc với cường
độ âm lớn sẽ gây hại
cho sức khoẻ.
- Miền nghe được
của tai người nằm
trong khoảng nào?
- Tác dụng của hộp
cộng hưởng?
- Đối với đàn ghita thì
bộ phận nào là nguồn
âm, bộ phận nào là

hộp cộng hưởng?
- Từ 0dB đến
khoảng 130dB.
- Tăng cường những
âm có tần số xác
đònh.
- Dây đàn là nguồn
âm, bầu đàn là hộp
cộng hưởng.
4. Củng cố:
- Sóng âm được chia thành mấy loại ? Kể ra ?
- Trình bày các đặc trưng sinh lí của sóng âm?
- Phân biệt cường độ âm và mức cường độ âm?
5. Dặn dò:
- Trả lời các câu hỏi trong SGK.
- Xem trước bài Giao thoa sóng.
Giáo án Vật lý 12 - 22 -