Chương 2: Sóng cơ học, âm học

Gi¸o ¸n VËt lý 12
Ngy soản: 25/09/2005
Chỉång II: SỌNG CÅ HC. ÁM HC
Bi: HIÃÛN TỈÅÜNG SỌNG TRONG CÅ HC
I. MỦC TIÃU:
1. Kiãún thỉïc: Nàõm âỉåüc cạc khại niãûm sọng cå hc, sọng dc, sọng ngang. Cạc
âàûc trỉng ca sọng, phỉång trçnh dao âäüng, phỉång trçnh truưn sọng, bỉåïc sọng,
chu kç, táưn säú, biãn âäü, váûn täúc sọng.
2. K nàng: Phán biãût âỉåüc phỉång trçnh truưn sọng v phỉång trçnh dao âäüng.
3. Thại âäü: Hc sinh têch cỉûc ch âäüng, nghiãm tục, chênh xạc trong nghiãn cỉïu khoa
hc.
II. PHỈÅNG PHẠP GING DẢY: Nãu váún âãư, hc sinh ch âäüng v têch cỉûc
nghiãn cỉïu.
III. CHØN BË GIẠO CỦ:
1. Giạo viãn: Thê nghiãûm sọng nỉåïc, hçnh v 2.2 trang 30 sạch giạo khoa
2. Hc sinh: L xo mãưm cọ chiãưu di 10 cm , v hçnh 2.2 trang 30 sạch giạo khoa vo
våí.
IV. TIÃÚN TRÇNH BI DẢY:
1. ÄØN ÂËNH LÅÏP - KIÃØM TRA SÉ SÄÚ:
Låïp
Vàõng (P−K)
2. KIÃØM TRA BI C: Thãú no l dao âäüng cå hc? Nãu cạc âàûc trỉng vãư dao
âäüng cå hc?
3. NÄÜI DUNG BI MÅÏI:
3.1. Âàût váún âãư: Thỉûc tãú sỉû truưn sọng ca váût cháút trong mäi trỉåìng ân
häưi l sỉû truưn dao âäüng. Sọng trãn màût nỉåïc, sọng vä tuún, sọng ám thanh
truưn trong mäi trỉåìng khäng khê truưn nhỉ thãú no? Trong chỉång ny chụng ta
nghiãn cỉïu vãư cạc váún âãư trãn. Bi hc ny giụp cạc em hiãøu vãư cạc khại niãûm
vãư sọng cå hc, cạc âàûc tênh ca dao âäüng ca sọng.
3.2. Triãøn khai bi:
HOẢT ÂÄÜNG THÁƯY & TR NÄÜI DUNG KIÃÚN THỈÏC

− Giạo viãn v hc sinh lm thê
nghiãûm
− Chụ : Pha ca dao âäüng truưn
âi cn cạc pháưn tỉí váût cháút dao
âäüng tải chäø.
−
Vê dủ: sọng trãn màût nỉåïc l
sọng ngang
−
Vê dủ: sọng ám l sọng dc
− Giạo viãn v hc sinh lm thê
nghiãûm.
− Nãu khong thåìi gian hai âiãøm
cng pha dao âäüng?
− Nãu khong thåìi gian hai âiãøm
ngỉåüc pha dao âäüng?
1. Sọng cå hc trong thiãn nhiãn:
1.1. Thê dủ: Sọng trãn màût nỉåïc, sọng
biãøn,..
1.2. Âënh nghéa sọng cå hc: l nhỉỵng dao
âäüng cå hc lan truưn theo thåìi gian trong
mäüt mäi trỉåìng váût cháút.
1.3. Âënh nghéa sọng ngang: l sọng cå hc
cọ phỉång dao âäüng vng gọc våïi phỉång
truưn sọng.
1.4. Âënh nghéa sọng dc: l sọng cå hc
cọ phỉång dao âäüng trng våïi phỉång truưn
sọng.
2. Sỉû truưn pha dao âäüng. Bỉåïc sọng:
2.1. Thê nghiãûm vãư sọng nỉåïc:

−
Nháûn xẹt:
+ Nhỉỵng âiãøm cng pha dao âäüng cạch nhau
vãư thåìi gian bàòng: kT (k∈Z) (T: chu kç)
+ Nhỉỵng âiãøm ngỉåüc pha dao âäüng cạch
nhau vãư thåìi gian bàòng: (2k+1)T/2
Giạo viãn: Trỉång Chê Hiãưn Täø Váût L - Trỉåìng THPT Âäng H
21
TIÃÚT
11
Gi¸o ¸n VËt lý 12
HOẢT ÂÄÜNG THÁƯY & TR NÄÜI DUNG KIÃÚN THỈÏC
− Khong cạch hai âiãøm cng pha
dao âäüng trãn phỉång truưn sọng
tênh nhỉ thãú no?
− Nãu quan hãû giỉỵa âäü lãûch pha
v bỉåïc sọng ca dao âäüng cå
hc?
− Khong cạch nhỉỵng âiãøm cạch
nhau mäüt säú ngun láưn bỉåïc
sọng trãn phỉång truưn sọng nhỉ
thãú no?
− Khong cạch nhỉỵng âiãøm cạch
nhau mäüt säú l nỉía bỉåïc sọng
trãn phỉång truưn sọng nhỉ thãú
no?
− Chu kç sọng l gç? phán biãût våïi
chu kç ca dao âäüng nhỉ thãú
no?
− Qung âỉåìng m sọng truưn âi

âỉåüc trong mäüt chu kç dao âäüng
ca sọng tênh nhỉ thãú no?
− Thỉûc váûn täúc sọng l gç?
− Biãn âäü sọng l gç?
− Nàng lỉåüng sọng phủ thüc
úu täú no?
− Nàng lỉåüng sọng tè lãû våïi âải
lỉåüng no trong dao âäüng?
2.2. Khại niãûm 1 vãư bỉåïc sọng: khong
cạch giỉỵa hai âiãøm trãn phỉång truưn sọng
gáưn nhau nháút v dao âäüng cng pha våïi
nhau gi l bỉåïc sọng.
− Kê hiãûu bỉåïc sọng: λ (chỉỵ Hi lảp: lam âa)
2.3. nghéa bỉåïc sọng v quan hãû våïi âäü
lãûch pha ca dao âäüng sọng cå hc:
− Nhỉỵng âiãøm cạch nhau mäüt säú ngun láưn
bỉåïc sọng trãn phỉång truưn sọng thç dao
âäüng cng pha nhau.
)Zk()rad(.k.kd
+
∈π=ϕ∆⇒λ=
2
− Nhỉỵng âiãøm cạch nhau mäüt säú l nỉía
bỉåïc sọng trãn phỉång truưn sọng thç dao
âäüng ngỉåüc pha våïi nhau.
)rad()k()k(d
π+=ϕ∆⇒
λ
+=
12

2
12
3. Chu kç, táưn säú v váûn täúc truưn sọng:
3.1. Khại niãûm chu kç T ca sọng cå hc:
Tải mi âiãøm m sọng cå hc truưn qua,
cạc pháưn tỉí váût cháút dao âäüng våïi cng
mäüt chu kç, bàòng chu kç dao âäüng T ca
ngưn sọng gi l chu kç T ca sọng.
3.2. Táưn säú dao âäüng ca sọng:
)Hz(
T
f
1
=
3.3. Khại niãûm 2 vãư bỉåïc sọng: bỉåïc sọng
l qung âỉåìng m sọng truưn âi âỉåüc
trong mäüt chu kç dao âäüng ca sọng. Cäng
thỉïc:
v
f
v
T.v
⋅
ω
π
===λ
2
3.4. Váûn täúc sọng: l váûn täúc truưn pha
dao âäüng
λ⋅

π
ω
=λ=
λ
=
2
f.
T
v
4. Biãn âäü v nàng lỉåüng ca sọng:
4.1. Biãn âäü sọng: khi sọng truưn qua mäüt
âiãøm no âọ, lm cho pháưn tỉí váût cháút dao
âäüng våïi mäüt biãn âäü nháút âënh gi l biãn
âäü ca sọng âang xẹt.
4.2. Nàng lỉåüng sọng:
− Quạ trçnh truưn sọng l quạ trçnh truưn
nàng lỉåüng, nãúu biãn âäü cng låïn thç nàng
lỉåüng truưn qua âiãøm âọ cng låïn.
− Nàng lỉåüng sọng tè lãû våïi bçnh phỉång biãn
âäü ca dao âäüng.
−
Trỉåìng håüp lê tỉåíng: sọng truưn theo mäüt
phỉång, trãn mäüt âỉåìng thàóng thç nàng
lỉåüng sọng khäng bë gim v biãn âäü sọng åí
mi âiãøm sọng truưn qua l nhỉ nhau.
4. CNG CÄÚ: So sạnh dao âäüng âiãưu ho v dao âäüng sọng cå hc.
5. DÀÛN D: Lm bi táûp trong sạch giạo khoa v sạch bi táûp. Chøn bë sạo, kn,
ci,...
Giạo viãn: Trỉång Chê Hiãưn Täø Váût L - Trỉåìng THPT Âäng H
22

Gi¸o ¸n VËt lý 12
Ngy soản: 25/09/2005
Bi: SỌNG ÁM
I. MỦC TIÃU:
1. Kiãún thỉïc: Phán biãût sọng ám, sọng siãu ám, sọng hả ám. Nàõm âỉåüc khại niãûm
"âàûc tênh sinh lê ca ám", v cạc khại niãûm âäü cao, ám sàõc, âäü to ca ám.
2. K nàng: Phán biãût cỉåìng âäü ám v mỉïc cỉåìng âäü ám. Hiãøu cạch âo mỉïc
cỉåìng âäü ám bàòng âãxiben.
3. Thại âäü: Hc sinh têch cỉûc ch âäüng, nghiãm tục, chênh xạc trong nghiãn cỉïu
khoa hc.
II. PHỈÅNG PHẠP GING DẢY: Nãu váún âãư, hc sinh ch âäüng v têch cỉûc
nghiãn cỉïu.
III. CHØN BË GIẠO CỦ:
1. Giạo viãn: Ám thoa, sạo, kn.
2. Hc sinh: Cạc loải nhảc củ.
IV. TIÃÚN TRÇNH BI DẢY:
1. ÄØN ÂËNH LÅÏP - KIÃØM TRA SÉ SÄÚ:
Låïp
Vàõng (P−K)
2. KIÃØM TRA BI C: Sọng l gç? Thãú no l sọng dc, sọng ngang? Nãu cạc âàûc
tênh ca sọng nhỉ: T, f, v v khại niãûm bỉåïc sọng?
3. NÄÜI DUNG BI MÅÏI:
3.1. Âàût váún âãư: Ám thanh âỉåüc tảo ra nhỉ thãú no? Vç sao chụng ta nghe âỉåüc?
Cạc âàûc tênh ca ám thanh l gç? Âọ l u cáưu m chụng ta nghiãn cỉïu trong hai tiãút
hc häm nay?
3.2. Triãøn khai bi:
HOẢT ÂÄÜNG THÁƯY & TR NÄÜI DUNG KIÃÚN THỈÏC
− Giạo viãn v hc sinh lm thê
nghiãûm v u cáưu hc sinh mä
t hiãûn tỉåüng.

− Khi hả dáưn lạ thẹp thç táưn säú
dao âäüng tàng lãn, tải sao?
− Nháûn xẹt nhỉỵng vë trê no lạ
thẹp phạt ra ám thanh?
− Khi lạ thẹp dao âäüng vãư mäüt
phêa no âọ, nọ lm cho låïp
khäng khê åí liãưn trỉåïc âọ bë nẹn
lải, låïp khäng khê åí liãưn sau âọ
gin ra.
− Sỉû nẹn v gin ca khäng khê
làûp âi làûp lải mäüt cạch tưn
hon, tảo ra trong khäng khê mäüt
sọng cå hc dc cọ táưn säú dao
âäüng bàòng táưn säú dao âäüng
ca lạ kim loải.
1. Sọng ám v cm giạc ám:
1.1. Thê nghiãûm vãư sỉû tảo ra ám thanh:
− Láúy lạ thẹp mng ân häưi di v hẻp kẻp
chàût âáưu dỉåïi. Dng tay gáùy nhẻ âáưu kia, lạ
thẹp dao âäüng.
− Hả dáưn âáưu dỉåïi lạ thẹp âãø pháưn dao
âäüng ca lạ thẹp ngàõn båït âi nãn táưn säú dao
âäüng låïn hån.
− Khi âọ tai nghe tiãúng vi vu nhẻ: sỉû dao âäüng
ca lạ thẹp phạt ra ám thanh, cọ lục khäng phạt
ra ám thanh.
1.2. Gii thêch sỉû tảo ra ám thanh:
− Xẹt mäüt âiãøm M trong khäng khê:
+ Khi chỉa cọ sọng ám, khäng khê xung quanh
âiãøm M l âäưng tênh, âỉïng n, cọ ạp sút p

0
+ Khi cọ sọng ám truưn qua M khäng khê bë gin
(nẹn) lm ạp sút biãún thiãn: p
0
+∆p
+ Âäü biãún thiãn ạp sút ∆p biãún âäøi âiãưu ho
theo thåìi gian v cọ táưn säú bàòng táưn säú ca
váût dao âäüng tảo ra ám thanh.
HOẢT ÂÄÜNG THÁƯY & TR NÄÜI DUNG KIÃÚN THỈÏC
Giạo viãn: Trỉång Chê Hiãưn Täø Váût L - Trỉåìng THPT Âäng H
23
TIÃÚT
12&13
Gi¸o ¸n VËt lý 12
− Nhỉỵng dao âäüng cå hc dc
cọ táưn säú nhỉ thãú no thç tai
ngỉåìi nghe âỉåüc?
− Sọng ám truưn qua cạc dảng
váût cháút no?
− Våïi táưn säú nhỉ thãú no? thç
gi l sọng siãu ám, sọng hả
ám?
− Cạc sọng siãu ám, sọng hả ám
tai ngỉåìi nghe âỉåüc khäng?
− Hy phán biãût sọng ám v sọng
cå hc?
− Ám thanh truưn trong mäi
trỉåìng váût cháút no?
− Váûn täúc phủ thüc vo
nhỉỵng úu täú no?

− So sạnh váûn täúc ám trong cạc
mäi trỉåìng váût cháút nhỉ thãú
no?
− Trong chán khäng sọng ám
truưn qua âỉåüc khäng? Tải
sao?
− Âäü cao ca ám l gç?
− Ám cọ táưn säú låïn ám cọ nàng
lỉåüng nhỉ thãú no?
− Ám cọ táưn säú nh ám cọ nàng
lỉåüng nhỉ thãú no?
− Nhảc ám l gç?
− Tảp ám l gç?
− Ám sàõc l mäüt âàûc tênh no
ca ám? dỉûa trãn cå såí váût lê
no?
− Tải sao ám sàõc cọ nhiãưu cung
báûc?
1.3. Khại niãûm sọng ám: nhỉỵng dao âäüng cå
hc dc cọ táưn säú tỉì 16
−
20.000 Hz m tai con
ngỉåìi cm thủ âỉåüc gi l sọng ám.
−
Sọng ám truưn trong mi cháút ràõn, cháút
lng, cháút khê (l nhỉỵng mäi trỉåìng ân häưi)
1.4. Tênh cháút:
− Sọng cå hc cọ f > 20.000 Hz l sọng siãu ám.
− Sọng cå hc cọ f < 16 Hz l sọng hả ám.
− Sọng siãu ám, hả ám con ngỉåìi khäng nghe

âỉåüc.
− Nhỉỵng âàûc tênh váût lê ca ám: táưn säú, biãn
âäü liãn quan âãún âàûc tênh sinh lê ca ám cọ liãn
quan âãún sỉû cm thủ ám ca con ngỉåìi.
− Vãư bn cháút sọng ám, sọng siãu ám, sọng hả
ám, sọng cå hc khäng khạc gç nhau.
2. Sỉû truưn ám. Váûn täúc ám:
2.1. Sỉû truưn ám:
− Sọng ám truưn âỉåüc trong táút c cạc mäi
trỉåìng khê, lng v ràõn.
− Sọng ám khäng truưn âỉåüc trong chán khäng
v mäi trỉåìng cọ tênh ân häưi kẹm sọng ám êt
truưn qua.
2.2. Váûn täúc ám:
− Váûn täúc truưn ám (váûn täúc ám) phủ thüc
tênh ân häưi v máût âäü ca mäi trỉåìng.
− Váûn täúc ám phủ thüc vo bn cháút ca mäi
trỉåìng v
r
>v
l
>v
k
.
− Váûn täúc ám thay âäøi theo nhiãût âäü.
3. Âäü cao ca ám: l mäüt âàûc tênh sinh lê ca
ám, dỉûa vo âàûc tênh váût lê ca ám l táưn
säú.
− Ám cọ táưn säú låïn l ám cao hồûc thanh.
− Ám cọ táưn säú nh l ám tháúp hồûc tráưm.

− Nhỉỵng loải ám m táưn säú hon ton xạc
âënh m con ngỉåìi cm nháûn mäüt cạch ãm ại,
dãù chëu gi l nhảc ám.
− Nhỉỵng loải ám khäng cọ táưn säú xạc âënh, l
täøng håüp ca nhiãưu dao âäüng cọ táưn säú v
biãn âäü khạc nhau gi l tảp ám.
4. Ám sàõc:
4.1. Khại niãûm: Ám sàõc l mäüt âàûc tênh sinh
lê ca ám âỉåüc hçnh thnh trãn âàûc tênh váût lê
ca ám l táưn säú v biãn âäü
4.1. Âàûc tênh sinh lê ca ám sàõc: l sàõc thại
khạc nhau ca ám m tai phán biãût âỉåüc.
− Ám phạt ra gäưm ám cọ táưn säú f
1
, f
2
=2f
1
;
f
3
=3f
1
,..f
n
=nf
1
HOẢT ÂÄÜNG THÁƯY & TR NÄÜI DUNG KIÃÚN THỈÏC
Giạo viãn: Trỉång Chê Hiãưn Täø Váût L - Trỉåìng THPT Âäng H
24

Giáo án Vật lý 12
Taỷi sao ỏm phaùt ra laỡ tọứng hồỹp
ỏm cồ baớn vaỡ caùc hoaỷ ỏm? Cho
vờ duỷ?
Nng lổồỹng ỏm tố lóỷ vồùi õaỷi
lổồỹng naỡo?
Cổồỡng õọỹ ỏm laỡ gỗ? Cọng thổùc
nhổ thóỳ naỡo?
quatruyóửnỏmgoùcvuọngtờchDióỷn
ỏmsuỏỳtCọng
S
P
I
==
Mổùc cổồỡng õọỹ ỏm laỡ gỗ?
Trong thổỷc tóỳ õo mổùc cổồỡng
õọỹ ỏm nhổ thóỳ naỡo?
Khi L=1(dB) thỗ cổồỡng õọỹ ỏm
lồùn hồn cổồỡng õọỹ ỏm chuỏứn bao
nhióu lỏửn?
Ngổồợng nghe laỡ gỗ?
Ngổồợng õau laỡ gỗ?
Mióửn nghe õổồỹc laỡ gỗ?
Khi naỡo thỗ ỏm thanh aớnh hổồớng
õóỳn sổùc khoeớ cuớa con ngổồỡi?
Nóỳu tỏửn sọỳ lồùn thỗ mổùc
cổồỡng õọỹ ỏm L>100 (dB) aớnh
hổồớng õóỳn sổùc khoeớ con ngổồỡi.
m coù tỏửn sọỳ f
1

laỡ ỏm cồ baớn hay hoaỷ ỏm thổù
nhỏỳt, ỏm coù f
2
, f
3
,... f
n
laỡ hoaỷ ỏm thổù hai, thổù
ba,...thổù n
m phaùt ra laỡ tọứng hồỹp ỏm cồ baớn vaỡ caùc
hoaỷ ỏm.
Caùc nhaỷc cuỷ phaùt ra ỏm nhổ nhau thỗ coù chu
kỗ nhổ nhau nhổng coù hỗnh daỷng khaùc nhau.
5. Nng lổồỹng ỏm:
5.1. Nng lổồỹng ỏm: Soùng mang nng lổồỹng tố
lóỷ vồùi bỗnh phổồng bión õọỹ cuớa soùng.
5.2. Cổồỡng õọỹ ỏm: laỡ lổồỹng nng lổồỹng
õổồỹc soùng ỏm truyóửn trong mọỹt õồn vở thồỡi gian
qua mọỹt õồn vở dióỷn tờch õỷt vuọng goùc vồùi
phổồng truyóửn ỏm.
Kờ hióỷu cổồỡng õọỹ ỏm laỡ I coù õồn vở (W/m
2
)
5.3. Mổùc cổồỡng õọỹ ỏm L: laỡ loga thỏỷp phỏn
cuớa tố sọỳ I/I
0
vồùi I
0
laỡ giaù trở cổồỡng õọỹ ỏm
chuỏứn.

Bióứu thổùc:
0
I
I
lg)B(L
=
õồn vở Ben (kờ hióỷu:
B)

Thổỷc tóỳ: thổồỡng duỡng õồn vở mổùc cổồỡng
õọỹ ỏm laỡ õóxiben (kờ hióỷu: dB) vồùi 1(B)=10(dB)
nón bióứu thổùc mổùc cổồỡng õọỹ ỏm laỡ:
0
10
I
I
lg.)dB(L
=
Khi L=1(dB) thỗ I =1,26 I
0
õoù laỡ mổùc cổồỡng õọỹ
ỏm nhoớ nhỏỳt maỡ tai coù thóứ phỏn bióỷt õổồỹc.
6. ọỹ to cuớa ỏm:

Ngổồợng nghe: khi cổồỡng õọỹ ỏm I>I
min
õóứ tai
nghe õổồỹc, vồùi tỏửn sọỳ 10005000 Hz thỗ I=10

12

(W/m
2
)
ọỹ to cuớa ỏm (ỏm lổồỹng) õọỳi vồùi tai khọng
truỡng vồùi cổồỡng õọỹ ỏm.

Ngổồợng õau: khi cổồỡng õọỹ ỏm I=I
max
=10(W/m
2
)
maỡ tai khọng nghe õổồỹc.
Mióửn nghe õổồỹc: laỡ mióửn nũm giổợa
ngổồợng nghe vaỡ ngổồợng õau.
Khi I
0
=10

12
(W/m
2
) thỗ f=1000 (Hz) laỡ tỏửn sọỳ ỏm
chuỏứn.
7. Nguọửn ỏm. Họỹp cọỹng hổồớng:

Nguọửn ỏm: laỡ caùc vỏỷt phaùt ra dao õọỹng ỏm.

Họỹp cọỹng hổồớng: laỡ mọỹt vỏỷt rọựng coù khaớ
nng cọỹng hổồớng nhióửu tỏửn sọỳ khaùc nhau vaỡ
tng cổồỡng nhổợng ỏm coù tỏửn sọỳ õoù.

4. CUNG C:

Hióứu khi L=1(dB) thỗ
)lỏửn(258925412,110
I
I
10
0
==
5. DN DOè: Xem trổồùc baỡi hoỹc trong saùch giaùo khoa vaỡ laỡm thờ nghióỷm ồớ nhaỡ
Giaùo vión: Trổồng Chờ Hióửn Tọứ Vỏỷt Lyù - Trổồỡng THPT ọng Haỡ
25