Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyế

MỤC LỤC
Trang
1. Lời mở đầu.

2

1.1. Lí do chọn đề tài.

2

1.2. Mục đích nghiên cứu.

2

1.3. Đối tượng nghiên cứu.

2

1.4. Phương pháp nghiên cứu.

2

1.5. Những điểm mới của SKKN.

3

2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.

3

2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.

3

2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

3

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo
dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.

17

2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để
giải quyết vấn đề.

18

3. Kết luận, kiến nghị.

18

3.1. Kết luận.

18

3.2. Kiến nghị.

18

1

1. Lời mở đầu:
1.1 lí do chọn đề tài.
Có thể nói, các bài toán liên quan đến sóng cơ, sóng âm nguồn âm là
những bài toán gây khá nhiều khó khăn cho những học sinh có mục tiêu đạt
điểm cao cho bài thi THPT môn vật lí. Những bài tập liên quan đến sóng âm và
nguồn âm tuy khó nhưng lại mang tính thực tiễn khá cao.
Đã nhiều sách và tài liệu viết về đề tài sóng âm và nguồn âm vì đây là
những bài tập thường xuất hiện trong đề tuyển sinh, đề thi THPT QG và cả đề
thi đại học. tuy vậy những tài liệu chỉ viết sơ sài và thiếu tính hệ thống hoặc
không làm tốt phần hướng dẫn phương pháp giải, phần liên hệ thực tế.
Chính vì thế tôi chọn đề tài "Rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát
huy tính sáng tạo của học sinh lớp 12 khi giải quyết bài toán liên quan đến
sóng âm và nguồn âm ". Với đề tài này tôi mong góp phần nâng cao chất lượng
học tập môn vật lí, phát huy tính chủ động, tư duy sáng tạo tăng sự hứng thú
cho học sinh khi học phần cơ học nói chung và phần sóng âm nói riêng.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Đưa ra được hệ thống lí thuyết, hệ thống bài tập, phương pháp giải,
phương pháp giải nhanh các bài tập phần sóng âm và nguồn âm.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
Các đặc trưng vật lí, các đặc trưng sinh lí của âm, các công thức liên
quan, kiến thức toán học liên quan hỗ trợ giả nhanh các bài tập của dang.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Sử dụng phương pháp xây dựng cơ sở lí thuyết. Tìm hiểu thiết kế bài tập.
Thu thập thông tin qua thái độm hứng thú học tập bằng phiếu khảo sát, thu nhận
kết quả bằng bài kiểm tra đánh giá thường xuyên.
1.5. Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm.
Bổ túc được phần toán học liên quan cho học sinh nhằm giúp học sinh
nhớ và vận dụng tốt kiến thức đã được học. Sau phần hướng dẫn phương pháp

tôi cố gắng đưa ra được những công thức mang tính tổng quát, sử dụng được cho
nhiều trường hợp khác nhau. Nhận xét, chỉ ra được những ứng dụng thực tế qua
từng ví dụ điển hình.

2


2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Qua thực tế giảng dạy học sinh 12 phần sóng cơ nói chung và phần sóng
âm và nguồn âm nói riêng tôi thấy các em thường gặp các khó khăn sau đây:
+ Kiến thức về số mũ và logrit, biết đổi toán học của phần này của không
ít học sinh cảm thấy khó khăn.
+ Khả năng phân tích và phối hợp các kiến thức với nhau chưa tốt.
+ Kỹ năng phân loại các dạng toán và tìm mối liên hệ giữa các bài toán
chưa tốt.
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Khảo sát chất lượng của học sinh 12A1, 12A2, 12A3 năm học
2015- 2016 của trường THPT Tĩnh Gia 3 cho thấy việc học tập các bài tập về
sóng âm chỉ được một số học sinh lớp 12A1 là làm tốt nhưng chưa nhanh còn lại
một bộ phận học sinh làm được nhưng kết quả không đúng và thường mất điểm
những bài tập dạng này, nhất là học sinh lớp 12A2, 12A3.
Từ những vấn đề trên tôi áp dụng sáng kiến vào thực tế giảng dạy và
bước đầu đã thu được kết quả tốt trong năm 2016-2017 vừa qua.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Để thực hiện đề tài này tôi sử dụng các tiết ôn tập và tự chọn qua đó củng
cố lí thuyết và rèn luyện kỹ năng giải bài tập và phát huy khả năng tư duy sáng
tạo cho học sinh.
Trong các tiết ôn tập và tự chọn tôi cho học sinh ôn tập kiến thức cơ bản ở
nhà, còn tại lớp hướng dẫn các em tìm hiểu sâu hơn về kiến thức sóng âm,

hướng dẫn phương pháp, làm các bài tập ví dụ, còn phần bài tập vận dụng được
giao về nhà để các em tự luyện.
2.3.1. Bổ túc toán học phần số mũ, logarit, diện tích mặt cầu và diện tích
chỏm cầu cho học sinh.
+ ℓogax = b ⇒ x = ab
+ lg10x = x
+ a = lgx ⇒ x = 10a
+

a
lg = lga - lg b
b

3


+ lg ( a .b ) = lga + lgb
+ Diện tích mặt cầu: Smc = 4π R 2
+ Diện tích chỏm cầu:
S=2πRh
Từ hình vẽ hình ra ta thấy được:
h=R(1−cos300)
⇒ Scc = 2π R (1 − cosα )

2.3.2. Hệ thống lại kiến thức đã học.
Giúp học sinh hệ thống lại kiến thức đã học về sóng âm, các đặc trưng
sinh lí và đặc trưng vật lí của âm.
2.3.2.1. Khái niệm và đặc điểm
a. Khái niệm
Sóng âm là sự lan truyền các dao động cơ học trong các môi trường rắn, lỏng,

khí.
b. Đặc điểm
* Tai con người chỉ có thể cảm nhận được (nghe được) các âm có tần số từ
16 Hz đến 20000 Hz được gọi là âm thanh.
* Các sóng âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz được gọi là hạ âm.
* Các sóng âm có tần số lớn hơn 20000 Hz được gọi là siêu âm.
* Âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí, hầu như không
truyền được qua các chất xốp, bông, len… những chât đó gọi là chất cách âm.
* Tốc độ truyền âm giảm trong các môi trường theo thứ tự: rắn, lỏng, khí.
Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính chất môi trường, nhiệt độ của môi trường
và khối lượng riêng của môi trường. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ truyền âm cũng
tăng.
2.3.2.2 Các đặc trưng vật lí của âm.
a. Tần số âm: Là tần số dao động âm.
b. Cường độ âm: Là năng lượng mà sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian
qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm.

4


Công thức tính: I = trong đó
+ P là công suất của nguồn âm
+ S là diện tích miền truyền âm
Khi âm truyền trong không gian thì S = 4πR2 → I =

P
4πR 2

P


2
 I A = 4πR 2

I A  RB 
A

=
Cường độ âm tại hai điểm A, B được cho bởi 
→
I B  R A 
I = P
 B 4πRB2

Đơn vị: P (W), S (m2), I (W/m2).
c.Mức cường độ âm
I

công thức: L = log I , (đơn vị B) trong đó,
0

+ I là cường độ âm tại điểm cần tính,
+ I0 là cường độ âm chuẩn (âm ứng với tần số ƒ = 1000
Hz) có giá trị là I0 = 10 W/m2.
–12

Trong thực tế thì người ta thường sử dụng đơn vị nhỏ hơn Ben để tính mức
cường độ âm, đó là dexiBen (dB).
I

1B = 10dB → L = 10 log I dB.

0

Chú ý: Tại hai điểm A, B có mức cường độ âm lần lượt là LA, LB thì ta có
2

LA - LB = 10 log

IA
I
I
R 


10 log B = 10 log A = 10 log RB  = 20 log B  .
R 
I0
I0
IB
 RA 
 A

2.3.2.3. Các đặc trưng sinh lý của âm
Âm có 3 đặc trưng sinh lý là độ cao, độ to và âm sắc. Các đặc trưng của âm
nói chung phụ thuộc vào cảm thụ âm của tai con người
a) Độ cao
* Đặc trưng cho tính trầm hay bổng của âm, phụ thuộc vào tần số âm.
* Âm có tần số lớn gọi là âm bổng và âm có tần số nhỏ gọi là âm trầm.
b) Độ to
5

Là đại lượng đặc trưng cho tính to hay nhỏ của âm, phụ thuộc vào tần số âm
và mức cường độ âm.
c) Âm sắc
Là đại lượng đặc trưng cho sắc thái riêng của âm, giúp ta có thể phân biệt
được hai âm có cùng độ cao.
Âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động của âm (hay tần số và biên độ
âm).
2.3.2.4. Nhạc âm và tạp âm
* Nhạc âm là những âm có tần số xác định và đồ thị dao động là đường cong
hình sin.
* Tạp âm là những âm có tần số không xác định và đồ thị dao động là những
đường cong phức tạp.
2.3.2.5. Họa âm
Một âm khi phát ra được tổng hợp từ một âm cơ bản và các âm khác gọi là
họa âm.
Âm cơ bản có tần số ƒ1 còn các họa âm có tần số bằng bội số tương ứng với
âm cơ bản.
Họa âm bậc hai có tần số ƒ2 = 2ƒ1
Họa âm bậc ba có tần số ƒ3 = 3ƒ1…
Họa âm bậc n có tần số ƒn = n.ƒ1
→ Các họa âm lập thành một cấp số cộng với công sai d = ƒ1
2.3.3. Phân loại các bài tập.
Tôi chia bài tập phần sóng âm nguồn âm thành các dạng bài tập như sau:
Dạng 1: Âm truyền trong các môi trường khác nhau.
Dạng 2: Những bài toán liên quan đến cường độ và mức cường độ âm với
một nguồn âm.
Dạng 3: Những bài toán liên quan đến cường độ và mức cường độ âm với
nhiều nguồn âm.
Dạng 4:. Bài toán liên quan đến loa và nhạc lí.

Cụ thể các dạng gồm phương pháp bài tập ví dụ, hướng dẫn giải và cuối cùng là
phần bài tập vận dụng có đáp án.
6


Dạng 1: Âm truyền trong các môi trường khác nhau.
*Phương pháp:
Với cùng nguồn âm, khi sóng âm truyền trong các môi trường khác nhau
thì tần số âm và chu kì giống nhau, Bước sóng và vận tốc truyền âm là khác
nhau nhau.
v1

λ1 = f
λ v

⇒ 1 = 1

λ2 v2
λ = v2
2

f

Thời gian truyền âm trong môi trường một và môi trường hai với cùng
độ dài quãng đường là ( v1 > v2 ).
l

t1 = v
l
l


1
⇒ ∆t = t2 − t1 = −

v2 v1
t = l
2

v2

* Ví dụ 1:
Một người dùng búa gõ vào đầu một thanh kim loại. Người thứ hai ở đầu kia
của thanh áp tai vào thanh nhôm và nghe được âm của tiếng gõ hai lần. Khoảng
thời gian giữa hai tiếng gõ là 0,12s. Biết chiều dài của thanh kim loại là 45m tốc
độ truyền âm trong không khí là 340m/s. Xác định tốc độ truyền âm trong thanh
kim loại.
* Hướng dẫn giải
Ta biết rằng vận tốc truyền âm trong không khí nhỏ hơn vận tốc truyền âm
trong kim loại.
∆t = tkk − tkl =
⇒ 0.12 =

l
l
−
vkk vkl

45 45
−
340 vkl

⇒ vkl = 3642,857 m / s.

Nhận xét: Đây là bài toán đước ứng dụng trong đo vận tốc truyền âm
trong môi trường khi biết vận tốc truyền âm trong môi trường không khí. Một
bài toán có tính ứng dụng khá cao.

7


* Ví dụ 2: Một vận động viên leo núi đứng ở gần chân núi hét lên một tiếng.
Sau 10 s thì nghe tiếng mình vọng lại, biết tốc độ truyền âm trong không khí là
340m/s. Xác định khoảng cách từ người đó đến chân núi.
* Hướng dẫn giải
Âm truyền từ vận động viên đến chân núi phản xạ ngươc trở lại đến tai
vận động viên.
t=

2l
v.t 340.10
⇒l =
=
= 1700m.
v
2
2

* Nhận xét: Đây cũng là bài toán có tính ứng dụng cao, nhất là trong việc xác
định khoảng cách, mục tiêu trong kĩ thuật quân sự và kĩ thật hàng hải.
Dạng 2: Những bài toán liên quan đến cường độ và mức cường độ âm với

một nguồn âm.
*Phương pháp:
Mối liên hệ giữa cường độ âm mức cường độ âm, và khoảng cách.

P

2
 I A = 4πR 2

I A  RB 
A
⇒

=
I = = = ⇒
I B  R A 
I = P
 B 4πRB2
L = log
10 L =

I
I
I
10 log ( dB) ⇒ = 10 L
(B)
=
I0
I0
I0

P
1
⇒ R 2 : L = 10− L ⇒ R : 10−0,5 L , trong đó L(B)
2
I 0 4π R
10

Nếu nguồn O đẳng hướng phát sóng âm điểm A, M, B là ba điểm cùng
nằm trên một phương truyền sóng trong đó: AM=nMB.
O

A

M

B

OA = RA
OM = R

M
⇒ RM − RA = n ( RB − RM ) ⇒ ( n + 1) RM = nRB + RA .

OB = RB
 AM = nMB

8

( n + 1) RM = nRB + RA

⇒ ( n + 1) 10 − o ,5 LM = n10 −0.5 LB + 10 −0,5 LA [1]

0,5 L

 R : 10

Tuỳ theo giá trị của n, đề bài có thể yêu cầu xác định giá trị của LA , LB , LM .
Chúng ta dễ dàng xác định được các đại lượng khi dùng phương pháp nhẩm
nghiệm bằng máy tính.
Trường hợp đặc biệt là khi điểm M là trung điểm của AB khi đó n= 1,
công thức trở thành:
2.10−o ,5 LM = 10−0.5 LB + 10−0,5 LA

* Ví dụ 3: Một vật máy thu cách nguồn âm có công suất ℓà 30 W một khoảng
cách ℓà 5 m, biết I0 = 10-12 W/m2 . Hãy xác định tại đó giá trị
a. Cường độ âm.
b. mức cường độ âm.
* Hướng dẫn giải:
Ta có I = = = 0,095 W/m2
L = log

I
0, 095
= log −12 = 10,978 ( B ) = 109, 78 ( dB )
I0
10

* Ví dụ 4: Tại một vị trí, nếu cường độ âm ℓà I thì mức cường độ âm ℓà L, nếu

tăng cường độ âm ℓên 1000 ℓần thì mức cường độ âm tăng ℓên bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải:
IA

L = 10.ℓog I
0
Nếu tăng I ℓên 1000 ℓần
⇒ L = 10ℓog

1000I A
IA
=
ℓog1000
+
10ℓog
= L + 3B
I0
I0

*Nhận xét: Nếu cường độ âm tăng thêm 10n lần thì mức cường độ âm tăng
thêm n lần.
* Ví dụ 5 Hai điểm AB trên phương truyền sóng, mức cường độ âm tại A ℓớn
IA

hơn tại B 20 dB. Hãy xác định tỉ số I .
B
* Hướng dẫn giải:

9

Từ nhận xét trên ta thấy mức cường độ âm tăng 20dB= 2B, nên cường độ âm
IA

tăng thêm 102 lần vậy tỉ số I = 102= 100.
B
* Ví dụ 6: Tại hai điểm A và B trên phương truyền sóng, khoảng cách từ nguồn
đến A ℓà 1m và có cường độ âm ℓà I A = 10-2 W/m2. Hỏi tại điểm B cách nguồn
100 m thì có cường độ âm ℓà bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải:
I A RB2
RA2
1
= 2 ⇒ I B = I A . 2 = 10−2.
= 10−6 W / m 2 .
2
I B RA
RB
100

*Nhận xét: Đây là bài toán cho biết khoảng cách và cường độ tại một điểm tìm
cường độ âm tại điểm kia. Còn nếu cho khoảng cách từ hai điểm đến nguồn và
mức cường độ âm tại một điểm yêu cầu xác định mức cường độ âm tại điểm còn
lại.
* Ví dụ 7: Tại hai điểm A và B trên phương truyền sóng có khoảng cách đến
nguồn ℓần ℓượt ℓà 1 m và 100 m. Biết mức cường độ âm tại A ℓà 70 dB. Hỏi
mức cường độ âm tại B ℓà bao nhiểu:
* Hướng dẫn giải:

 IB 

R 2A


LB = 10log   Với IB = IA. 2
RB
 I0 
 I A R 2A 

IA
R 2A 


log + log 2  = 10(7-4) = 30 dB.
⇒ LB = 10log 
2  = 10 
I0
RB 
 I0 R B 


* Ví dụ 8: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O.
Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng trong không gian, môi
trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB. Mức
cường độ âm tại điểm M là bao nhiêu? Biết rằng M là trung điểm của AB.

* Hướng dẫn giải:

P

2

 I A = 4πR 2
P

I A  RB 
A

=
Từ I =
ta được 
→
4πR 2
I B  R A 
I = P
 B 4πRB2

10


IA

L
=
10
log
A
2
2

I0
IA

 RB 
 RB 

Mặt khác 
→ LA - LB = 10 log I = 10 log  ⇔ 40 = 10 log 
B
 RA 
 RA 
 L = 10 log I B
 B
I0
RB

→ R =100 ⇔ RB = 100RA
A
Ta lại có RM = RA +AM = RA + = RA +
Từ đó LA - LM = 10 log

IA
R
10 log M
=
IM
 RA

RB − R A RB + R A
=
= 50,5RA
2
2

2


 = 10log50,52


→ LM = 60 - 10log50,52 ≈ 25,93 dB.

Ta cũng có thể giải nhanh như sau: Do M là trung điểm của AB
2.10−o ,5 LM = 10 −0.5 LB +10 −0,5 LA

⇒ LM ≈ 2,593B=25,93dB.

*Nhận xét: Đây là trường hợp đặc biệt khi M là trung điểm của AB, đề có thể ra
dưới dạng tổng quát hơn.
* Ví dụ 9: Bốn điểm O, A, B, M cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát
từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng trong không gian,
môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB.
Mức cường độ âm tại điểm M là bao nhiêu? Biết rằng M nằm giữa AB và
AM= 4MB. [1]
* Hướng dẫn giải:

( n + 1) .10− o,5 L

M

= n10−0.5 LB + 10−0,5 LA . Trong đó n =

AM

=4
MB

⇒ ( 4 + 1) .10− o ,5 LM = 4.10−0.5 LB + 10−0,5 LA
⇒ ( 5 ) .10− o ,5 LM = 4.10−0.5.2 + 10−0,5.6
⇒ LM = 2,191B=21,91dB.

*Nhận xét: Bài toán được giải khá nhanh khi có sự giúp đỡ của máy tính.

11


Dạng 3: Những bài toán liên quan đến cường độ và mức cường độ âm với
nhiều nguồn âm.
* Phương pháp:
Cường độ âm tại một điểm tỉ lệ với công suất ngồn âm và tỉ lệ với số
nguồn âm giống nhau đặt tại cùng một điểm.
I1 P1 n1 P0 n1
=
=
=
I 2 P2 n2 P0 n2

Với P1 , P2 là công suất của 2 nguồn khác nhau đặt tại

cung một điểm, P0 là công suất của các nguồn giống nhau, n1 , n2 lần lượt là số
nguồn giống nhau đặt tại cùng một điểm trong hai trường hợp.
* Ví dụ 10: Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có 2
nguồn âm điểm , giống nhau với công suất phát âm không đổi. Tại điểm A có
mức cường độ âm 20dB. Để tại trung điểm M của đoạn OA có mức cường độ

âm 30dB thì số nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt thêm tại O bằng bao
nhiêu? [2]
* Hướng dẫn giải:
M là trung điểm của OA nên

RA2
=4
RM2

Mức cường độ âm tại M cao hơn tại A
∆L = LM − LA = 30dB − 20dB = 10dB = 1B
⇒ Cường độ âm tại M cao hơn tại A 101 =10 lần
P0
I
4π R 2 M n2 RA2
⇒ M = 10 =
=
P0
IA
n1 RM2
n1
4π R 2 A
n2

⇒ n2 =

10.n1.RM2 10.2
=
= 5.
RA2

4

Vậy số nguồn âm cần đặt thêm là 3 nguồn.
*Nhận xét: Đây là bài vừa liên quan đến số nguồn âm giống nhau, vừa liên
quan đến mối liên hệ giữa năng lượng nguồn âm, cường độ và mức cường độ âm
đã trình bầy ở dạng 2.
Ví dụ 10. Tại vị trí O trong một nhà máy, một còi báo cháy (xem là nguồn
điểm) phát âm với công suất không đổi. Từ bên ngoài một thiết bị xác định mức
cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận
tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc có độ lớn 0,4m/s2 cho đến khi dừng lại tại N
12


(cổng nhà máy). Biết NO = 10m và mức cường độ âm (do còi phát ra) tại N lớn
hơn mức cường độ âm tại M là 20dB. Cho rằng môi trường truyền âm là đẳng
hướng và không hấp thụ âm. Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N có
giá trị là bao nhiêu? [4]
* Hướng dẫn giải:
IN

Tính MN: LN – LM = log I

M

I

N
= 2 (B) ⇒ I = 102
M

IN
OM
=
= 102 ⇒ OM= 10.ON = 100 m ⇒ MN = 90 m
2
IM
ON
2

Từ M đến N thiết bị chuyển động theo hai giai đoạn: Bắt đầu chuyển động
nhanh dần đều sau đó chuyển động chậm dần đều dừng lại tại N với độ lớn gia
tốc như nhau. Thời gian chuyển động nhanh và chuyển động chậm dần đều
bằng nhau t1 = t2
và quãng đường S1 = S2 =

MN
= 45m
2

Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N:
t = 2t1 = 2

2 S1
90
=2
= 2.15 = 30s.
a
4

*Nhận xét: Đây là một câu vận dụng cao yêu cầu học sinh không chỉ nắm bắt

tốt kiến thức vật lí 12 mà cả kiến thức vật lí 10.
Dạng 4: Bài toán liên quan đến loa và nhạc lí.
Ví dụ 11: Một người đứng trước một cái loa một khoảng 50m, nghe được âm ở
mức cường độ 80dB. Cho biết loa có dạng hình nón có góc ở đỉnh là 600 cường
độ âm chuẩn là I 0 = 10−12 W / m 2 Bỏ qua sự hấp thụ của không khí. Công suất phát
âm của loa là bao nhiêu? [3]
* Hướng dẫn giải: Cường độ âm tại vị trí người đó đứng :
I = I 0108 W / m 2 = 10−4 W / m 2

Gọi R là khoảng cách từ loa đến người đó.
Diện tích chỏm cầu là:
S=2πRh
Từ hình vẽ hình ra ta thấy được:
h=R(1−cos300).h
Mà lại có công suất phát âm:
P=IS=2πR2I(1−cos300) ≈0,21.
13


Ví dụ 12: Trong âm nhạc, khoảng cách giữa hai nốt nhạc trong một quãng được
tính bằng cung và nửa cung (nc). Mỗi quãng tám được chia thành 12 nc. Hai nốt
nhạc cách nhau nửa cung thì hai âm (cao, thấp) tương ứng với hai nốt nhạc này
có tần số thỏa mãn f c12 = 2f t12 . Tập hợp tất cả các âm trong một quãng tám gọi là
một gam (âm giai). Xét một gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến các nốt tiếp
theo Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng là 2 nc, 4 nc, 5 nc, 7 nc , 9 nc, 11 nc,
12 nc. Trong gam này, nếu âm ứng với nốt La có tần số 440 Hz thì âm ứng với
nốt Sol có tần số là bao nhiêu? [4]
* Hướng dẫn giải:
Khoảng cách từ nốt Sol đến nôt La là 2 nc như hình vẽ
⇒

f La12

⇒

fSol =

12
= 2.2 f Sol

f La
12

4

=

440
12

4

= 392Hz

3. Một số bài tập vận dụng.
Bài 1. Tại sao khi mắt nhìn thấy tia sét nhưng mãi một thời gian sau đó mới
nghe thấy tiếng sấm? Nếu khoảng thời gian từ khi nhìn thấy tiếng sét đến khi
nghe thấy tiếng sấm là 1 phút thì khoảng cách từ nơi sét đánh đến người quan sát
là bao nhiêu? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là v = 340 ( m / s ) .
ĐS: 20,4km

Bµi 2. Muốn đo độ sâu của biển, người ta cho phát tín hiệu âm từ một tàu A và
thu tín hiệu đó ở một tàu B nằm cách tàu A một khoảng 3km. Tín hiệu âm thu
được hai lần (âm phát ra từ tàu A đi đến tàu B bằng hai đường: từ A thẳng đến B
và từ A tới điểm C ở đáy biển rồi phản xạ lên B) cách nhau một khoảng thời
gian 2s. Hãy tính độ sâu của biển và bước sóng của âm. Biết rằng vận tốc và tần
số âm trong nước lần lượt là 1500m/s và 20000Hz, vận tốc truyền âm trong
không khí là 340m/s.
ĐS: h ≈ 5km , λ = 0,075m.
Bài 3. Một người gõ mạnh vào đường ray xe lửa, một người khác ở cách xa
người này 1,1km áp tai vào đường ray. Hai âm mà người quan sát nghe được
trong thép và trong không khí cách nhau 3s. Tính vận tốc âm trong thép. Biết
vận tốc âm trong không khí là 340m/s.
ĐS:4675m/s.

14


Bài 4. Một người đứng cách nguồn âm một khoảng d thì cường độ âm là I. Khi
người đó tiến ra xa nguồn âm một đoạn 40m thì cường độ âm giảm chỉ còn

I
.
9

Tính khoảng cách d.
ĐS: d = 20m.
Bài 6. Tại điểm A cách xa nguồn âm O (coi là nguồn điểm) một khoảng OA =
1m, mức cường độ âm là L A = 90dB. Biết ngưỡng nghe của của âm chuẩn là: I 0
= 10 – 12 W/m2.
a. Tính cường độ âm IA của âm tại điểm A.

b. Tính cường độ âm và mức cường độ âm của âm đó tại B nằm trên
đường OA và cách O một đoạn OB = 10m. Coi môi trường không hấp thụ âm.
c. Giả sử nguồn âm và môi trường truyền âm đều đẳng hướng. Tính công
suất phát âm của nguồn âm O.
ĐS: a. I A = 10−3 W / m 2 , b . I B = 10−5 W / m 2 LB = 70 ( dB ) , , c. P = 4π .10−3 W .
Bài 7. Một người đứng cách một cái loa khoảng 30m, trước loa nghe được âm ở
mức cường độ khoảng 70dB. Cho rằng: loa có dạng một hình nón có nửa góc ở
đỉnh là 300; Cho biết cường độ âm chuẩn là I 0 = 10 – 12W/m2. Bỏ qua sự hấp thụ
âm của không khí. Tính công suất phát âm của loa?
ĐS: P = 7,57.10−3 W .
Bài 8. Một loa điện động có công suất 100W coi như một nguồn điểm, Biết âm
truyền đẳng hướng.
a. Xác định cường độ âm tại vị trí cách loa 4m
b. Nếu miệng loa hình nón có góc ở đỉnh bằng 900, Xác định cường độ
âm tại điểm trước loa, cách loa 2m.
ĐS. a. I = 0, 4976W/m 2 , b. I = 13,59W/m 2 .
Bài 9. Trên một đường thẳng cố định trong môi trường đẳng hướng, không hấp
thụ âm và phản xạ âm, một máy thu ở cách nguồn âm một khoảng d thu được
âm có mức cường độ âm là L, khi dịch chuyển máy thu ra xa nguồn thêm 9m thì
mức cường độ âm thu được là L -20 (dB). Khoảng cách d là bao nhiêu?
ĐS: d = 1m .
Bài 10. Ba điểm A, O, B cùng nằm trên đường thẳng. Với A, B khác phía so với
O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi
trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 100 dB, tại B là 86 dB.
15


Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là bao nhiêu?
ĐS: LM = 94, 4dB .
Bài 11. Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có 2

nguồn âm điểm, giống nhau với công suất phát âm không đổi. Tại điểm A có
mức cường độ âm 20 dB. Để tại trung điểm M của đoạn OA có mức cường độ
âm là 40 dB thì số nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt thêm tại O bằng:
ĐS: 48 nguồn.
Bài 12. Trong một bản hợp ca, coi ca sĩ đều hát với cùng cường độ âm và cùng
tần số. Khi 10 ca sĩ cùng hát thì mức cường độ âm là 120 dB. Hỏi nếu 1 ca sĩ hát
thì mức cường độ âm là bao nhiêu?
ĐS: 11dB.

16


2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục,với bản
thân đồng nghiệp và nhà trường.
2.4.1. Đối với bản thân.
Giáo viên phải nghiên cứu sâu, kĩ về kiến thức chuyên môn và kiến thức
liên quan đến bài dạy. Nên từ đó đã xóa đi tính chủ quan của giáo viên, dần theo
thời gian giáo viên đã tự bồi dưỡng cho mình kiến thức chuyên môn vững vàng.
Những cách giải quyết vấn đề khác nhau của học sinh làm cho giáo viên
có nhiều kinh nghiệm trong dự đoán các tình huống và xử lí tình hống.
2.4.2 Đối với học sinh.
Theo tôi giá trị của đề tài này là ở chỗ khi các em được hướng dẫn, tìm
hiểu kĩ phần này các em có được nền kiến thức cơ bản vững chắc, có cái nhìn đa
chiều về sóng âm, có phương pháp và kĩ năng giải nhanh các bài tập không chỉ
phần sóng cơ nói chung và phần sóng âm nói riêng.
Ban đầu học sinh chưa làm quen được phương pháp mới, các em còn nhút
nhát, thụ động và các em không tự phân tích được bài giải mà phải có sự gợi ý
của giáo viên nên kết quả tiết dạy không cao. Dần về sau học sinh hoạt động tích
cực và có tính tự giác, các em mạnh dạn đứng lên phân tích và tự trình bày bài
giải một cách logic, có khoa học.

Học sinh được làm các bài tập từ đơn giản đến phức tạp từ khó đến dễ sẽ
chắc chắn về kiến thức, phương pháp dẫn đến đam mê.
Qua quá trình giảng dạy, theo dõi các năm và so sánh ở những lớp cùng
khoá học theo phương pháp trên và không học theo phương pháp trên. Tôi nhận
thấy kết quả thông qua kiểm tra, đánh giá như sau:

TT Mức độ

Dạy không theo phương pháp

Dạy theo phương pháp

1

Khá, giỏi

32%

55%

2

TB

52%

34%

3

Yếu, kém

16%

11%

2.4.3. Đối với đồng nghiệp.
Sau khi đứa ra thảo luận góp ý vói đồng nghiệp trong trường, sáng kiến
kinh nghiệm đã trở thành một tài liệu rất có ích cho việc các thầy cô bộ môn vật
lí dạy tốt và hiệu quả phần sóng âm và nguồn âm.

17


3. kết luận và kiến nghị
3.1. Kết luận.
Đối với các bài tập cần phải có sự tư duy như các dạng bài tập ở trên, thì
học sinh đôi lúc giải không đúng ý đồ của giáo viên. Khi đó giáo viên phải tôn
trọng và phân tích theo hướng giải của các em, sau đó chỉ rõ các ưu khuyết điểm
của hướng giải của hướng giải mà các em đưa ra.
Với hướng tiến hành này học sinh tiếp thu bài một cách tích cực và giải
quyết vấn đề một cách sáng tạo, khoa học. Kết quả thu được góp phần không
nhỏ, đáp ứng nhu cầu đổi mới phương pháp mà giáo dục đề ra.
3.2. Kiến nghị.
Việc nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn học là nhiệm vụ, trách
nhiệm cũng là lương tâm của các thầy, cô giáo. Với tinh thần đó tôi mong muốn
góp phần nhỏ trí tuệ của mình trong giảng dạy với các đồng nghiệp, mong tất cả
các thầy, cô giáo có nhiều sáng kiến kinh nghiệm hay góp phần nâng cao chất
lượng giảng dạy nói chung và bộ môn Vật lí nói riêng.
Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn sẽ không tránh khỏi những

thiếu sót. Vì vậy, tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp từ các quý thầy cô
đồng nghiệp, để kinh nghiệm của tôi được hoàn thiện và thực sự mang lại hiệu
quả.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Tĩnh gia, ngày 15 tháng 05năm 2017
Người thực hiện

Lê Trung Tính

18


NHẬN XÉT CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
không sao chép nội dung của người khác.

Lê Trung Tính

19