Giáo án Vật lý 12 bài 10: Đặc trưng vật lí của âm

BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Trả lời được các câu hỏi: Sóng âm là gì? Âm nghe được (âm thanh), hạ 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, cường độ và mức cường độ
âm, đồ thị dao động âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm.
2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức giải bài tập.
3. Thái độ: tích cực trong các hoạt động học tập.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk.
2. Học sinh: Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2…
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1: Tìm hiểu về âm, nguồn âm
Hoạt động của GV
- Âm là gì?
+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền
trong các môi trường khí,
lỏng, rắn  tai  màng nhĩ
dao động  cảm giác âm.
+ Nghĩa rộng: tất cả các sóng
cơ, bất kể chúng có gây cảm

Hoạt động của HS
- HS nghiên cứu Sgk và
thảo luận để trả lời.

Nội dung
I. Âm, nguồn âm

1. Âm là gì
- Sóng âm là các sóng
cơ truyền trong các
môi trường khí, lỏng,
rắn.


giác âm hay không.

- Tần số của sóng âm
cũng là tần số của âm.

- Nguồn âm là gì?
- Cho ví dụ về một số nguồn
âm?

- Những vật phát ra
được âm.

2. Nguồn âm
- Một vật dao động
phát ra âm là một
nguồn âm.

- Dây đàn, ống sáo, cái
âm thoa, loa phóng
thanh, còi ôtô, xe máy… - Tần số âm phát ra
bằng tần số dao động
- Những âm có tác dụng làm
của nguồn.

cho màng nhĩ dao động, gây ra
cảm giác âm  gọi là âm nghe - HS ghi nhận các khái
3. Âm nghe được, hạ
niệm âm nghe được, hạ
được hay âm thanh.
âm và siêu âm
âm và siêu âm.
- Tai người không nghe được
- Âm nghe được (âm
hạ âm và siêu âm. Nhưng một
thanh) có tần số từ 16
số loài vật có thể nghe được hạ
 20.000 Hz.
âm (voi, chim bồ câu…) và
siêu âm (dơi, chó, cá heo…)
- Âm có tần số dưới
16 Hz gọi là hạ âm.
- Đọc thêm phần “Một số ứng
dụng của siêu âm. Sona”
- Âm có tần số trên
20.000 Hz gọi là siêu
- Mô tả thí nghiệm kiểm
- HS ghi các yêu cầu về âm.
chứng.
nhà.
- Âm truyền được trong các
môi trường nào?
- Tốc độ âm truyền trong môi
trường nào là lớn nhất? Nó
phụ thuộc vào những yếu tố

nào?

- Rắn, lỏng, khí. Không
truyền được trong chân
không.

- Những chất nào là chất cách
âm?

- Rắn > lỏng > khí. Phụ
thuộc vào mật độ, tính

4. Sự truyền âm
a. Môi trường truyền
âm
- Âm truyền được qua
các môi trường rắn,


đàn hồi, nhiệt độ của
môi trường.

lỏng và khí nhưng
không truyền được
trong chân không.

- Trong mỗi môi trường,
sóng âm truyền với một
tốc độ hoàn toàn xác
định.

b. Tốc độ âm

- Dựa vào bảng 10.1 về tốc độ
âm trong một số chất  cho ta - Các chất xốp như
bông, len…
biết điều gì?

- Trong mỗi môi
trường, âm truyền với
một tốc độ xác định.

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm
Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Trong các âm thanh ta nghe
- Ghi nhận các khái
được, có những âm có một tần niệm nhạc âm và tạp
số xác định như âm do các
âm.
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…

Nội dung
II. Những đặc trưng

vật lí của âm
- Nhạc âm: những âm
có tần số xác định.
- Tạp âm: những âm
có tần số không xác
định.

- Ta chỉ xét những đặc trưng
vật lí tiêu biểu của nhạc âm.
- Tần số âm cũng là tần số của
nguồn phát âm.

1. Tần số âm
- Tần số âm là một
trong những đặc trưng
vật lí quan trọng nhất
của âm.

- Sóng âm mang năng lượng
không?
- Có, vì sóng âm có thể

2. Cường độ âm và
mức cường độ âm


làm cho các phần tử vật
chất trong môi trường
dao động?
- Dựa vào định nghĩa  I có

đơn vị là gì?

- I (W/m2)

- I (W/m2)

- HS nghiên cứu và ghi
I
nhận mức cường độ âm. - Đại lượng L  lg
I

0

gọi là mức cường độ
âm của âm I (so với
âm I0)

+ Âm có cường độ I = 1000I0
chỉ “nghe to gấp ba” âm có
cường độ I0.
I

- Định nghĩa: (Sgk)

b. Mức cường độ âm
(L)

- Fechner và Weber phát hiện:
+ Âm có cường độ I = 100I0
chỉ “nghe to gấp đôi” âm có

cường độ I0.

a. Cường độ âm (I)

- Ý nghĩa: Cho biết âm
I nghe to gấp bao
nhiêu lần âm I0.

I

- Ta thấy I  100 � lg I  2
0
0

- Đơn vị: Ben (B)

I
I
 1000 � lg  3
I0
I0

- Thực tế, người ta
thường dùng đơn vị
đêxiben (dB)

- Chú ý: Lấy I0 là âm chuẩn có
tần số 1000Hz và có cường độ
I0 = 10-12 W/m2 chung cho mọi
âm có tần số khác nhau.

1dB 

1
B
10

L (dB)  10lg

I
I0

I0 = 10-12 W/m2
3. Âm cơ bản và hoạ
âm
- Thông báo về các tần số âm
của âm cho một nhạc cụ phát
ra.
- HS ghi nhận các khái

- Khi một nhạc cụ phát
ra âm có tần số f0 thì
cũng đồng thời phát ra
một loạt âm có tần số


niệm âm cơ bản và hoạ
âm từ đó xác định đặc
trưng vật lí thứ ba của
- Quan sát phổ của một một âm âm.

do các nhạc cụ khác nhau phát
- Phổ của cùng một âm
ra, hình 10.6 ta có nhận xét gì?
nhưng hoàn toàn khác
nhau.
 Đồ thị dao động của cùng
một nhạc âm do các nhạc cụ
phát ra thì hoàn toàn khác nhau
 Đặc trưng vật lí thứ ba của - Đồ thị dao động.
âm là gì?

2f0, 3f0, 4f0 … có
cường độ khác nhau.
+ Âm có tần số f0 gọi là
âm cơ bản hay hoạ âm
thứ nhất.
+ Các âm có tần số
2f0, 3f0, 4f0 … gọi là
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.

Hoạt động 3: Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Nêu câu hỏi và bài tập về
nhà.

- Ghi câu hỏi và bài tập
về nhà.

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài
sau.

- Ghi những chuẩn bị
cho bài sau.

Nội dung

IV. RÚT KINH NGHIỆM
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................