HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM SỬ DỤNG CẢM BIẾN ADDESTATION

Trang 2

MỤC LỤC

Bài 1: Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ 2

Bài 2: Định luật Len-xơ 2

Bài 3: Định luật Fa-ra-đây và định luật Len-xơ 2

Bài 4: Cảm ứng từ và gia tốc của vật rơi tự do 2

Bài 5: Độ to của âm 2

Bài 6: Độ cao của âm 2

Bài 7: Đàn ghita và độ cao của âm 2

Bài 8: Xác định tốc độ truyền âm 2

Bài 9: Khảo sát tính dẫn nhiệt của các chất 2

Bài 10: Bức xạ nhiệt 2

Bài 11: Con lắc đơn và phép đo thời gian 2

Bài 12: Xác định gia tốc rơi tự do 2

Bài 13: Đồ thị tọa độ - thời gian 2

Bài 14: Tốc độ trung bình 2

Bài 15: Động học của quả bóng bàn 2

Bài 16: Động năng và thế năng của bóng bàn 2

Bài 17: Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 2

Bài 18: Định luật II Niu-tơn 2

Bài 19: Va chạm đàn hồi 2

Bài 20: Va chạm không đàn hồi 2

Bài 21: Định luật Húc 2

Trang 3

Bài 22: Dao động con lắc lò xo thẳng đứng 2

Bài 23: Dao động điều hòa 2

Bài 24: Chuyển động tròn 2

Bài 25: Sự bay hơi 2

Bài 26: Nhiệt lượng và sự lạnh đi của nước 2

Bài 27: Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan 2

Bài 28: Âm năng sinh ra bởi vật rơi tự do 2

Bài 29: Sự chuyển hóa thế năng thành động năng 2

Bài 30: Động năng của vật rơi tự do 2

Trang 4

SGK Vật lý 11 NC – Bài 38 – Trang 184

 Khảo sát sự biến thiên biên của suất điện động cảm ứng do sự thay đổi từ trường

 Đạt được hiểu biết sâu hơn về định luật Fa-ra-đây

Năm 1831, Fa-ra-đây đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ

Như ta đã nói, khi có sự biến thiên của từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng Định luật Fa-ra-đây rút ra được từ thực nghiệm chứng phát biểu rằng: độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch

Bài 1: Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ

1 Mục tiêu

2 Chuẩn bị lý thuyết

Trang 5

Trong đó: ec là suất điện động của mạch, k là hệ số tỉ lệ (trong hệ SI k = 1),  là độ

biến thiên từ thông, t là khoảng thời gian

1 aMixer MGA, 1 cảm biến điện thế, 1 cuộn dây 3 lớp, 1 cuộn dây 7 lớp, 1 cán cầm (đã gắni 1 nam châm), 2 nam châm

Chú ý: Cán cầm có 6 dấu chấm trắng, khoảng cách giữa các 2 chấm trắng là 1.5 cm

I Chuẩn bị và thiết lập thí nghiệm

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến điện thế

vào CH 1 của MGA Khi màn hình “Tự động

lựa chọn cảm biến” xuất hiện, nhấn vào biểu

tượng chọn “C.biến điện thế(EMF)” rồi

nhấn “Chạy”

3 Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

4 Tiến hành

Trang 6

Chú ý: Bảo đảm rằng công tắc của cảm biến

điện thế được bật ở thang ±1V

Bước 2: Kết nối 2 đầu kẹp cá sấu của cảm biến điện thế với nhau Nhấn nút trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu Sau đó nhấn nút để dừng thu thập dữ liệu

Chú ý: Ta tiến hành bước này để làm cho 2 đầu cảm trở về giá trị không về mặt thực tế mặc dù màn hình MGA không hiện giá trị không

Bước 3: Đảm bảo rằng không có ngoại lực tác

dụng lên móc của cảm biến lực Nhấn vào

biểu tượng và sau đó nhấn vào ô vuông

bên cạnh “CH 1” sau đó nhấn “Chạy” Khi đó,

giá trị lực đọc được trên MGA sẽ đặt về

không

Bước 4: Nhấn vào nút để xác nhận điện thế vừa đọc được đặt về không Rồi nhấn nút

Khảo sát 1: Cảm ứng điện từ và vận tốc của nam châm

Bước 5: Dùng kẹp cá sấu của cảm biến điện

thế kẹp 2 đầu của cuộn dây 7 lớp Gắn 2 nam

châm vào đầu của cán cầm (như vậy sẽ có

tổng cộng 3 nam châm ở đầu cán cầm)

Trang 7

II Thu thập dữ liệu

Bước 6: Nhấn vào nút trên MGA để bắt

đầu thu thập dữ liệu Giữ phần đầu trên của

cuộn dây Bảo đảm rằng khoảng cách giữa

đầu dưới cuộn dây và bàn D > L (L là chiều dài

của tay cầm)

Bước 7: Giữ tay cầm nam châm sao cho

chấm thứ 6 ở ngay bên trên cuộn dây Điều

chỉnh sao cho tay cầm nếu chuyển động qua

cuộn dây sẽ không chạm vào cuộn dây Thả

tay cầm nam châm cho rơi qua cuộn dây

Trang 8

Bước 8: Nhấn vào nút để dừng thu thập

dữ liệu Nhấn vào biểu tượng để phóng

đại đồ thị Trong đỉnh và đáy của đồ thị thu

được sẽ có cái biên độ lớn hơn

Chú ý: Trong thực tế, đỉnh có thể xuất hiện

trước đáy hoặc ngược lại do vị trí của cuộn

dây Điều này không ảnh hưởng đến kết quả

Bước 9: Nhấn vào biểu tượng rồi nhấn

vào điểm đầu của đồ thị (phần đồ thị thu

được trước khi thả nam châm) Một dấu ‘+’

xuất hiện, tiếp tục nhấn chọn vào điểm cực

đại của đỉnh hoặc điểm cực tiểu đáy Ghi lại

giá trị “Độ lệch biên độ” vào Bảng 1 trong cột

“Chấm 6”

Chú ý: Ta có thể di chuyển dấu ‘+’ đến vị trí

chính xác bằng cách sử dụng các phím mũi

tên trên MGA

Bước 10: Lặp lại các bước 6 đến 9 với các chấm trắng còn lại Ghi giá trị “Độ lệch biên

độ” đo được vào Bảng 1

Khảo sát 2: Cảm ứng điện từ và số nam châm

Trang 9

Bước 11: Tách 2 nam châm khỏi tay cầm (còn 1 nam châm đầu tay cầm nam châm)

Bước 13: Lặp lại các bước từ 6 đến 9 và ghi lại giá trị vào Bảng 2

Bước 14: Gắn thêm 1 nam châm nữa (có 2 nam châm đầu tay cầm) vào tay cầm nam

châm và lặp lại các bước 6 đến bước 9 Ghi lại giá trị thu được vào Bảng 2

Bước 15: Gắn thêm 1 nam châm nữa (có 3 nam châm đầu tay cầm) vào tay cầm nam

châm và lặp lại các bước 6 đến bước 9 Ghi lại giá trị thu được vào Bảng 2

Khảo sát 3: Cảm ứng điện từ và số vòng dây

Bước 16: Tháo kẹp cá sấu của cảm biến điện thế khỏi cuộn dây 7 lớp và kẹp vào cuộn

dây 3 lớp

Bước 17: Lặp lại các bước 6 đến 9 với tay cầm nam châm gắn 3 nam châm Ghi lại giá trị

“Độ lệch biên độ” vào Bảng 3 gần ô “Cuộn 3 lớp”

Bước 18: Tháo kẹp cá sấu của cảm biến điện thế khỏi cuộn dây 3 lớp và kẹp vào cuộn

dây 7 lớp

Bước 19: Lặp lại các bước 6 đến 9 với tay cầm nam châm gắn 3 nam châm Ghi lại giá trị

“Độ lệch biên độ” vào Bảng 3 gần ô “Cuộn 7 lớp”

Bảng 1

Vị trí của tay cầm nam châm Biên độ của cảm ứng từ (EMF)

Chấm 6 (nam châm cách cuộn dây 7.5 cm)

Trang 10

Các câu hỏi thảo luận:

1 Cho biết mối liên hệ giữa chiều cao của nam châm gắn vào tay cầm và tốc độ của nó khi rơi qua cuộn dây? Giải thích?

2 Đưa ra nhận xét về mối liên hệ giữa tốc độ của nam châm và độ lớn điện thế cảm ứng trong khảo sát 1?

3 Giữa số nam châm gắn vào tay cầm và cường độ của từ trường do nó sinh ra có mối liên hệ gì? Giải thích?

(Gợi ý: Ta có thể sử dụng các mẩu giấy vụn và so sánh lực hút của nam châm với số lượng khác nhau tác dụng lên nó, cái nào hút được nhiều hơn)

5 Kết luận

Trang 11

4 Rút ra mối quan hệ giữa cường cường độ từ trường mà di chuyển qua cuộn dây và độ lớn điện thế cảm ứng trong khảo sát 2?

5 Rút ra mối liên hệ giữa số vòng dây và độ lớn của điện thế cảm ứng trong khảo sát 3?

Trang 12

 Khảo sát chiều của dòng điện cảm ứng

 Hiểu sâu hơn về định luật Len-xơ

Năm 1831, Fa-ra-đây đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ

Như ta đã nói, khi có sự biến thiên của từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì

trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng Định luật Len-xơ phát biểu rằng: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó

Bài 2: Định luật Len-xơ

1 Mục tiêu

Trang 13

Chú ý: Tay cầm có 6 dấu chấm trắng, khoảng cách giữa các 2 chấm trắng là 1.5 cm

nhấn “Chạy”

Dụng cụ

4 Tiến hành

Trang 14

không

Bước 4: Nhấn vào nút để xác nhận điện

thế vừa đọc được đặt về không Rồi nhấn nút

Bước 5: Nhấn vào biểu tượng và trong

mục “Thời gian hiển thị”, chọn “5 giây” Mục

“Chế độ kiểm tra”, chọn “Dừng sau 5 giây”

rồi nhấn “Chạy”

Trang 15

châm vào đầu của tay cầm (như vậy sẽ có

tổng cộng 3 nam châm ở đầu tay cầm)

Bước 7: Giữ tay cầm với 3 nam châm sao cho

cực Bắc ở đầu bên trên của cuộn dây

Bước 8: Nhờ người bạn nhấn vào nút

trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu Đẩy

nam châm xuống dưới và dừng khi nó đến

đầu kia của cuộn dây Giữ nguyên đến khi

quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại

Bước 9: Nhấn vào biểu tượng để mở rộng đồ thị và ghi chú về dấu (dương hoặc âm) của điện thế Ghi lại vào Bảng 1

Bước 10: Giữ tay cầm nam châm sao cho cực

Bắc của nam châm ở đầu dưới của cuộn dây

trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu Kéo

nam châm lên trên và dừng khi nó đến đầu

trên của cuộn dây Giữ nguyên đến khi quá

trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại

Bước 12: Lặp lại bước 9 và ghi lại giá trị dấu thu được vào Bảng 1

Trang 16

Nam của nam châm ở gần đầu dưới của cuộn

dây

trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu Đẩy

nam châm xuống dưới và dừng khi nó cách

đầu dưới cuộn dây một khoảng cách phù

hợp Giữ nguyên đến khi quá trình thu thập

dữ liệu tự động dừng lại

Nam của nam châm ở bên dưới của đầu dưới

của cuộn dây

trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu Kéo

nam châm lên trên và dừng khi nó cực Nam

gần đầu dưới cuộn dây Giữ nguyên đến khi

quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại

Trang 17

Bảng 1

Vị trí của nam châm Dấu của điện thế

Cực Bắc gần đầu trên

Cực Bắc gần đầu dưới

Cực Nam gần đầu dưới

Cực Nam dưới đầu dưới

Như vậy, thí nghiệm trên cho ta hiểu rõ ràng hơn về chiều của điện thế cảm ứng Từ đó suy ra mối quan hệ giữa chiều của dòng điện cảm ứng

1 Đưa ra kết luận về chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp thí nghiệm bên trên?

2 So sánh chiều của từ trường do dòng điện cảm ứng sinh ra và từ trường của nam châm?

5 Kết luận

Trang 18

 Khảo sát chiều của dòng điện cảm ứng

 Hiểu biết sâu sắc hơn về định luật Len-xơ và định luật Fa-ra-đây qua khảo sát đồ thị cảm ứng từ khi nam châm rơi

Tham khảo lý thuyết bài thí nghiệm định luật Fa-ra-đây và định luật Len-xơ

1 aMixer MGA, 1 cảm biến điện thế, 1 cuộn dây 7 lớp ngắn, 1 cuộn dây dài, 1 tay cầm (đã gắn 1 nam châm), 2 nam châm

Bài 3: Định luật Fa-ra-đây và định luật Len-xơ

1 Mục tiêu

Dụng cụ

Trang 19

nhấn “Chạy”

không

4 Tiến hành

Trang 20

Khảo sát 1: Dấu của điện thế cảm ứng

Bước 6: Nhấn vào nút để bắt đầu thu

thập dữ liệu Đặt cuộn dây 7 lớp trên mặt

bàn và giữa đầu trên của nó

Bước 7: Giữ tay cầm nam châm với 3 nam

châm hướng xuống sao cho từ trường của nó

ở bên trên cuộn dây Đẩy tay cầm nam châm

vào cuộn dây và dừng ở đâu đó trên nửa trên

của cuộn dây Bỏ tay giữ cuộn dây ra và nhấn

nút để dừng thu thập dữ liệu

Trang 21

Bước 8: Nhấn vào biểu tượng để mở rộng đồ thị và ghi chú về dấu (dương hoặc âm) của điện thế Ghi lại vào Bảng 1

Bước 9: Lặp lại các bước từ bước 6 đến 8 nhưng với trường hợp còn lại ghi trong Bảng

1 Cực Bắc của nam châm di chuyển ra xa đầu cuộn dây

Khảo sát 2: Đồ thị cảm ứng từ thu được với cuộn dây ngắn

Bước 10: Nhấn vào nút trên MGA để bắt

đầu thu thập dữ liệu Giữ phần đầu trên của

cuộn dây Bảo đảm rằng khoảng cách giữa

đầu dưới cuộn dây và bàn D > L (L là chiều dài

của tay cầm)

Bước 11: Giữ tay cầm nam châm sao cho

chấm thứ 6 ở ngay bên trên cuộn dây Điều

chỉnh sao cho tay cầm nếu chuyển động qua

cuộn dây sẽ không chạm vào cuộn dây Thả

tay cầm nam châm cho rơi qua cuộn dây

Trang 22

Bước 12: Nhấn vào nút để dừng thu thập dữ liệu Nhấn vào biểu tượng rồi nhấn

5 lần vào vùng đồ thị nơi xuất hiện cảm ứng từ

Chú ý: Nếu khi phóng to đồ thị bạn không ấn

vào giữa vùng trũng thì đồ thị sẽ bị lệch Khi

đó, ấn vào biểu tượng rồi ấn vào vùng rìa

(màu vàng) để dịch chuyển đồ thị về vị trí

mong muốn Nếu ấn quá nhiều lần phóng to

ta có thể nhấn vào biểu tượng rồi thu

nhỏ đồ thị

Bước 13: Phác lại dạng đồ thị xuất hiện trên màn hình MGA vào một tờ giấy trắng với

chú thích là đồ thị cảm ứng từ với cuộn dây ngắn

Khảo sát 3: Đồ thị cảm ứng từ thu được với cuộn dây dài

Bước 14: Ngắt kết nối 2 đầu của kẹp cá sấu của cảm biến điện thế khỏi cuộn 7 lớp và kết

nối chúng với cuộn dây dài

Bước 15: Lặp lại bước 10 đến 12 Nhấn vào biểu tượng rồi nhấn 4 lần vào cùng đồ thị mà xuất hiện cảm ứng từ

Bảng 16: Phác lại đồ thị thu được vào tờ giấy trắng với chú thích là đồ thị cảm ứng từ

với cuộn dây dài

Trang 23

Bảng 1

Dịch chuyển Dấu của điện thế

Cực Bắc của nam châm di chuyển vào đầu

trên cuộn dây

Cực Bắc của nam châm di chuyển khỏi đầu

trên của cuộn dây

Di chuyển cuộn dây khỏi cực Bắc của nam

2 và 3 cho ta biết cường độ của dòng điện cảm ứng

1 Dựa vào qui tắc bàn tay phải hãy rút ra chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khảo sát 1

2 So sánh 2 đồ thị phác họa thu được trong khảo sát 2 và 3 và đưa ra nhận xét về điểm giống và khác nhau trong 2 đồ thị này

5 Kết luận

Trang 24

SGK Vật lý 11 NC – Bài 38 – Trang 184; SGK Vật lý 11 CB – Bài 23 – Trang 142

Ước tính gia tốc g của vật rơi tự do dựa trên đồ thị cảm ứng từ thu được khi nam châm

rơi tự do qua cuộn dây ngắn và dài

Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện

gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên Ta có công thức của suất điện động cảm ứng

Trong đó, e c là suất điện động cảm ứng,  là độ biến thiên từ thông trong mạch, t

là độ biến thiên thời gian

Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực trong trường hợp có thể bỏ qua ảnh hưởng của các yếu tố khác lên vật rơi Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới và công thức tính

quãng đường rơi tự do là: 1 2

2

s gt

Trong đó, s là quãng đường vật đi được, g là gia tốc trọng trường, t là thời gian rơi

Bài 4: Cảm ứng từ và gia tốc của vật rơi tự do

1 Mục tiêu

Trang 25

1 aMixer MGA, 1 cảm biến điện thế, 1 cuộn dây 3 lớp ngắn, 1 cuộn dây dài, 1 tay cầm (đã gắn 1 nam châm), 2 nam châm, 1 trụ đỡ với 1 kẹp

nhấn “Chạy”

Dụng cụ

4 Tiến hành

Trang 26

Chú ý: Ta tiến hành bước này để làm cho 2 đầu cảm trở về giá trị không về mặt thực tế mặc dù màn hình MGA không hiện giá trị không (nhưng vô cùng bé)

không

Khảo sát 1: Gia tốc g ước tính với cuộn dây ngắn

Trang 27

Bước 6: Kẹp cuộn dây vào trụ đỡ vào bảo

đảm rằng nó đặt thẳng đứng so với mặt trên

của bàn

Bước 7: Nhấn vào nút để bắt đầu thu

thập dữ liệu Giữ tay cầm nam châm (không

gắn thêm bất kì nam châm nào) hướng

xuống Điều chỉnh tay cầm sao cho chấm

trắng thứ nhất của tay cầm ở điểm trên cuộn

dây

Bước 8: Thả tay cầm nam châm cho rơi tự do, đảm bảo rằng khi tay cầm rơi sẽ không

chạm vào cuộn dây Nhấn vào nút để dừng thu thập dữ liệu Nhấn vào biểu tượng rồi nhấn 5 lần vào vùng đồ thị nơi xuất hiện cảm ứng từ

Chú ý: Nếu khi phóng to đồ thị bạn không ấn

vào giữa vùng trũng thì đồ thị sẽ bị lệch Khi

đó, ấn vào biểu tượng rồi ấn vào vùng rìa

(màu vàng) để dịch chuyển đồ thị về vị trí

mong muốn Nếu ấn quá nhiều lần phóng to

ta có thể nhấn vào biểu tượng rồi thu

nhỏ đồ thị

Trang 28

Bước 9: Quan sát phần bắt đầu của đồ thị và xác định điểm mà cảm ứng từ bắt đầu tăng

lên (hoặc giảm xuống) do chuyển động ban đầu của nam châm Ước tính giá trị của g và

ghi lại vào Bảng 1

Chú ý: Giá trị của g được xác định theo công thức s = ut + 1/2 gt 2 Trong đó: u là vận tốc ban đầu, t là thời gian xảy ra hiện tượng cảm ứng, s là chiều dài của ống dây

Bước 10: Lặp lại các bước từ 7 đến 9 thêm 2 lần nữa và ghi lại vào Bảng 1

Bảng 1

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình

Giá trị g (m/s2 ) (cuộn

dây ngắn 3 lớp)

Khảo sát 2: Gia tốc g ước tính với cuộn dây dài

Bước 11: Gắn 2 nam châm vào đầu của tay cầm nam châm (tổng cộng có 3 nam châm)

Ngắt kết nối 2 đầu của cảm biến điện thế khỏi cuộn dây ngắn 3 lớp và gắn vào cuộn dây dài

Bước 12: Lặp lại các bước từ 6 đến 9 với cuộn dây dài Ghi lại các giá trị thu được vào

Trang 29

Thí nghiệm cho phép ta rút ra được g theo một cách rất khác so với các phép đo gia tốc

trọng trường thông thường mà ta đã biết

1 So sánh giá trị g trung bình thu được trong Bảng 1 và Bảng 2 so với giá trị lý thuyết và

giải thích tại sao có sự sai số như vậy?

2 Giá trị g về lý thuyết trong khảo sát 1 và 2 có khác nhau không? So sánh giá trị g trung

bình thu được trong Bảng 1 và Bảng 2, giá trị nào gần với lý thuyết hơn? Giải thích?

5 Kết luận

Trang 30

SGK Vật lý 7 – Bài 12

Khảo sát về độ to của âm thanh có tần số xác định phát ra từ loa

Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn Nguồn gốc của sống âm là do vật dao động, lớp không khí ở bên cạnh lần lượt bị nén rồi bị dãn Không khí nén hay dãn thì làm xuất hiện lực đàn hồi khiến cho các dao động đó được truyền cho các phân tử khí ở xa hơn Dao động được truyền trong không khí, tạo thành sóng gọi là sóng âm, cùng tần số với nguồn âm

Sóng âm truyền qua không khí, lọt vào tai ta, gặp màng nhĩ, tác dụng lên màng nhĩ một

áp suất biến thiên, làm cho màng nhĩ dao động Dao động này lại được truyền đến đầu các dây thần kinh thính giác, làm ta có cảm giác về âm

Cường độ âm được xác định là năng lượng sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian Đơn vị của cường độ âm

là W/m2 Cường độ âm càng lớn, to ta cảm giác nghe thấy âm càng to Tuy nhiên độ to

của âm không tỉ lệ thuận với cường độ âm Để so sánh độ to của một âm với độ to âm

chuẩn, người ta dùng đại lượng mức cường độ âm đo bằng đơn vị ben, kí hiệu B Mức

cường độ âm được định nghĩa bằng công thức:

Trang 31

Mức cường độ âm chuẩn bằng 0 B (tức là 0

0

1 10

I

I   )

1 aMixer MGA, 1 cảm biến âm thanh với Bộ khuếch đại, 1 loa

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến âm

thanh vào CH 1 của MGA Khi màn hình “Tự

động lựa chọn cảm biến”, chọn “Cảm biến

âm thanh” rồi nhấn “Chạy”

Bước 2: Cắm giắc của loa vào ổ cắm trên

MGA có biểu tượng

Dụng cụ

4 Tiến hành

Trang 32

Bước 3: Nhấn vào nút bên trái phía trước loa

để mở loa Đảm bảo rằng nút ở giữa chưa ấn

xuống

Chú {: Nút điều chỉnh âm lượng được vặn ở

vị trí chấm trắng thứ nhất

Bước 4: Đặt cảm biến âm thanh cách loa khoảng 5 cm

Bước 5: Nhấn vào biểu tượng Trong

mục “Lựa chọn chế độ” chọn “Sine ra”, mục

“Lựa chọn tần số” chọn “500 Hz”, và mục

“Bật máy phát” chọn ô vuông và sau đó nhấn

vào “Chạy”

Trang 33

Bước 6: Tập trung cảm nhận tiếng ồn phát ra từ loa Vặn âm lượng lên chấm trắng thứ

2, rồi cảm nhận âm thanh phát ra từ loa Tiếp tục vặn âm lượng lên chấm trắng thứ 3, rồi cảm nhận âm thanh phát ra từ loa

Bước 7: Mô tả lại tiếng ồn trong 3 trường hợp bạn nghe được vào Bảng 1

Bước 8: Vặn lại âm lượng về chấm trắng thứ

1 Nhấn vào nút trên MGA để bắt đầu thu

thập dữ liệu Sau khi tín hiệu âm thanh đầy

toàn bộ màn hình MGA nhấn vào nút để

dừng thu thập dữ liệu Nhấn vào biểu tượng

để mở rộng đồ thị

Bước 9: Nhấn vào biểu tượng rồi nhấn

vào điểm ở trên đỉnh của tín hiệu Một dấu

‘+’ sẽ xuất hiện Tiếp tục nhấn vào điểm ở

đáy tín hiệu, một dấu ‘+’ sẽ xuất hiện Lúc

này trên màn hình MGA sẽ xuất hiện 2 giá trị

Ghi lại giá trị “Độ lệch biên độ” vào Bảng 1

Chú ý: Ta có thể di chuyển dấu ‘+’ đến vị trí

chính xác bằng cách sử dụng các phím mũi

tên trên MGA

Trang 34

Bước 10: Làm tương tự bước 8 và 9 nhưng nút âm lượng được vặn đến vị trí chấm trắng

thứ 2 và 3 Ghi lại các giá trị “Độ lệch biên độ” đo được tương ứng vào Bảng 1

1 Dựa vào kết quả thu được trong Bảng 1, rút ra mối liên hệ giữa độ to và độ lệch biên

độ

2 Hãy so sánh hai cách phân biệt âm thanh bằng cách nghe hoặc sử dụng MGA

5 Kết luận

Trang 35

SGK Vật lý 7 – Bài 11

Khảo sát về độ cao của âm với tần số khác nhau

Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn Nguồn gốc của sống âm là do vật dao động, lớp không khí ở bên cạnh lần lượt bị nén rồi bị dãn Không khí nén hay dãn thì làm xuất hiện lực đàn hồi khiến cho các dao động đó được truyền cho các phân tử khí ở xa hơn Dao động được truyền trong không khí, tạo thành sóng gọi là sóng âm, cùng tần số với nguồn âm

Ta đã biết trong âm nhạc, các nốt nhạc đồ,

rê, mi, pha, son, la, si ứng với các âm có độ

cao tăng dần Nếu đưa các tín hiệu âm này

vào dao động kí điện tử thì ta thấy âm cao có

tần số lớn hơn âm thấp Vậy âm càng cao thì

tần số càng lớn Tai con người chỉ có thể cảm

nhận được (nghe thấy) những âm có tần số

khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz Những âm

trong khoảng tần số lớn hơn 20 000 Hz gọi là

siêu âm và những âm có tần số nhỏ hơn 16

Hz gọi là hạ âm

Bài 6: Độ cao của âm

1 Mục tiêu

Trang 36

1 aMixer MGA, 1 cảm biến âm thanh với Bộ khuếch đại, 1 loa

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến âm

thanh vào CH 1 của MGA Khi màn hình “Tự

động lựa chọn cảm biến”, chọn “Cảm biến

âm thanh” rồi nhấn “Chạy”

Bước 2: Cắm giắc của loa vào ổ cắm trên

MGA có biểu tượng

Bước 3: Nhấn vào nút bên trái phía trước loa

để mở loa Đảm bảo rằng nút ở giữa chưa ấn

xuống

Dụng cụ

4 Tiến hành

Trang 37

Chú {: Nút điều chỉnh âm lượng được vặn ở

vị trí chấm trắng thứ nhất

Bước 4: Đặt cảm biến âm thanh cách loa khoảng 5 cm

Bước 5: Nhấn vào biểu tượng Trong

mục “Lựa chọn chế độ” chọn “Sine ra”, mục

“Lựa chọn tần số” chọn “500 Hz”, và mục

“Bật máy phát” chọn ô vuông và sau đó nhấn

vào “Chạy”

Bước 6: Tập trung cảm nhận độ cao của âm phát ra từ loa để có thể so sánh với độ cao

của những âm thanh phát ra lúc sau Nhấn vào biểu tượng để thay đổi tần số âm thanh cho 2 lần sau là “1000 Hz” và “2000 Hz”

Trang 38

Bước 7: Mô tả lại độ cao của âm thanh trong 3 trường hợp bạn nghe được vào Bảng 1

Bước 8: Nhấn vào biểu tượng và thay đổi

tần số của sóng sin thành “500 Hz” Nhấn vào

nút trên MGA để bắt đầu thu thập dữ

liệu Sau khoảng 5 giây, nhấn vào nút để

dừng thu thập dữ liệu

Bước 9: Nhấn vào biểu tượng rồi nhấn 9

lần vào tín hiệu Đồ thị tín hiệu sẽ mở rộng

thấy khoảng 5 dao động dạng sin Nhấn vào

biểu tượng rồi nhấn vào điểm đỉnh của

sóng sin Một dấu ‘+’ sẽ xuất hiện Tiếp tục

nhấn vào điểm đỉnh bên cạnh, một dấu ‘+’ sẽ

xuất hiện Lúc này trên màn hình MGA sẽ

xuất hiện 3 giá trị Ghi lại giá trị “Tần số” vào

Trang 39

Bước 10: Làm tương tự bước 8 và 9 nhưng mỗi lần nhấn vào biểu tượng và thay đổi

tần số thành “1000 Hz”, “2000 Hz” Ghi lại các giá trị “Tần số” đo được tương ứng vào

Bảng 1

Bảng 1

Tần số của sóng sin (Hz) 500 1000 2000

Độ cao của âm cảm nhận

được (thấp, vừa, cao)

Tần số đo được (Hz)

Thí nghiệm có ưu điểm cho phép ta phát ra âm thanh với tần số khác nhau bằng máy và

thu được tín hiệu dạng đồ thị

1 Dựa vào kết quả thu được trong Bảng 1, rút ra mối liên hệ giữa độ cao và tần số của

âm

2 Hãy so sánh hai cách phân biệt độ cao bằng cách nghe hoặc sử dụng MGA

5 Kết luận

Trang 40

Khảo sát về nốt nhạc với độ cao khác nhau của đàn ghita

Ta đã biết trong âm nhạc, các nốt nhạc đồ, rê, mi, pha, son, la, si ứng với các âm có độ cao tăng dần Nếu đưa các tín hiệu âm này vào dao động kí điện tử thì ta thấy âm cao có

tần số lớn hơn âm thấp Vậy âm càng cao thì tần số càng lớn

Đàn ghita, còn được biết đến dưới cái tên Tây Ban cầm, vốn xuất xứ là một nhạc cụ có cách đây hơn 5000 năm, sau này người Tây Ban Nha mới cải tiến nó thành đàn ghita ngày nay Đàn ghita thường có 6 dây, tuy nhiên vẫn có những loại đàn ghita có 4, 7, 8,

10 và 12 dây Đàn ghita được ứng dụng rộng rãi trong các loại nhạc, có thể đệm hát, hòa tấu hoặc chơi độc tấu

Bộ phận quan trọng nhất của đàn là dây đàn

và thùng đàn Thùng có tác dụng cộng hưởng

và khuếch đại âm thanh Khi ta gảy dây đàn

tức là làm cho dây đàn rung động, thùng đàn

sẽ cộng hưởng với tần số rung động của dây

đàn, làm cho lớp không khí xung quanh

thùng đàn dao động cùng với tần số và tai ta

nghe được âm thanh Tùy theo tần số dao

động của dây đàn mà tai ta nghe được các

âm thanh trầm bổng khác nhau

Bài 7: Đàn ghita và độ cao của âm