Bài 2 độ cao của âm

BÀI 2: ĐỘ CAO CỦA ÂM Mục tiêu  Kiến thức + Nêu mối liên hệ độ cao tần số âm + Nêu khái niệm tần số  Kĩ + Vận dụng để giải thích số tượng sống + Nhận biết âm cao (bổng), âm thấp (trầm) Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Dao động nhanh, chậm – Tần số Dao động chuyển động hay rung động qua lại quanh vị trí (vị trí cân bằng) Tần số số dao động vật thực giây Đơn vị tần số Héc (Hz) Vật dao động nhanh tần số dao động vật lớn ngược lại, vật dao động chậm tần số dao động vật nhỏ Nguồn: internet Cây thước dao động chậm Âm cao (bổng), âm thấp (trầm) Âm phát trầm hay bổng phụ thuộc vào dao động vật: Khi vật dao động chậm tần số dao động nhỏ âm phát thấp (càng trầm) Khi vật đao động nhanh tần số dao động íớn âm phát cao (càng bổng) Nguồn: internet Sợi dây đàn dao động nhanh Thông thường tai người cảm nhận âm có tần số khoảng từ 20Hz đến 20000Hz Những âm có tần số nhỏ 20Hz gọi Hạ âm Những âm có tần số lớn 20000Hz gọi Siêu âm Siêu âm có nhiều ứng dụng y khoa Một số lồi động vật cảm nhận sóng hạ âm qua mặt đất gây thảm họa thiên Nguồn: internet nhiên động đất sóng thần coi chúng Ngưỡng nghe số loài cảnh báo Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Khải niệm: số dao động thực giây Tính tần số: f= số dao động / thời gian (giây) Tần số dao động (f) Đơn vị: Héc (Hz) Hạ âm: âm có tần số < 16 Hz Siêu âm: âm có tần số > 20000 Hz ĐỘ CAO CỦA ÂM Vật dao động nhanh tần số dao động lớn Ngưỡng nghe thấy người: Vật dao động chậm tần 20 Hz – 20000 Hz số dao động nhỏ Âm phát cao (bổng) Âm phát thấp (trầm) Trang II CÁC DẠNG BÀI TẬP Vĩ dụ 1: Chuyển động coi dao động? a Cầu thủ đá bóng sân b Cành đung đưa gió c Con lắc đồng hồ chuyển động qua lại d Người nằm võng đung đưa e Ơ tơ chạy đường Hướng dẫn giải Ta biết dao động chuyển động hay rung động qua lại quanh vị trí cân Các chuyển động coi dao động: b, c d Ví dụ 2: Với loại âm thoa khác phát âm có độ cao khác Hình có âm thoa A, B, C, D, E dao động phát âm với tần số tương ứng 128 Hz, 256 Hz, 2048 Hz, 512 Hz 1024 Hz Hãy xếp theo thứ tự từ âm trầm đến âm bổng âm thoa tạo Bộ âm thoa Hướng dẫn giải Ta biết vật dao động nhanh tần số dao động lớn âm phát cao ( hay bổng), ngược lại vật dao động chậm tần số dao động nhỏ âm phát thấp (hay trầm) Thứ tự từ âm trầm tới âm bổng âm thoa tạo là: A - B - D - E - C Ví dụ 3: Trang quan sát đồng hồ lắc hoạt động thấy 36 giây lắc thực 12 dao động Hãy xác định tần số dao động lắc đồng hồ Trang Quả lắc đồng hồ dao động Hướng dẫn giải Ta biết tần số dao động số dao động vật thực giây Tần số dao động lắc f  36 3 Hz 12 Ví dụ 4: Khi chơi đàn ghi ta, người nhạc sĩ điều chỉnh vị trí tay bấm lúc cao lên, lúc bấm dây đàn thấp xuống để tạo âm có độ cao khác Hãy giải thích sao? Nguồn: internet Nghệ sĩ chơi đàn ghita Hướng dẫn giải Ta biết âm phát cao hay thấp phụ thuộc vào tần số dao động sợi dây đàn Khi ta bấm tay vị trí khác dây đàn, chiều dài dây thay đổi tần số dao động sợi dây đàn thay đổi theo , làm cho âm phát có độ trầm bổng khác Ví dụ 5: Một số lồi trùng (ví dụ: dế ) phát âm để trao đổi tín hiệu với Tại khơng thể nghe thấy âm tai thường? Trang Nguồn: internet Dế mèn phát âm giao tiếp với đồng loại Hướng dẫn giải Ta biết người nghe âm nằm khoảng từ 20Hz - 20000Hz Một số lồi trùng phát âm có tần số nằm ngồi khoảng mà tai người nghe nên dù chúng có phát âm nghe âm III BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài tập Câu 1: Trong chuyển động sau đây, chuyển động coi dao động? Chọn câu trả lời A Đạp xe đường B Chuyển động lắc đồng hồ C Vận động viên chạy D Cành bị gió thổi gãy Câu 2: Tần số gì? A Là số dao động B Là số số dao động giây C Là số dao động khoảng thời gian xác định D Là thời gian cho vật thực dao động Câu 3: Trong 30 giây, thước thực 450 dao động Hỏi tần số dao động thước có giá trị bao nhiêu? A 10 Hz B 420 Hz C 15 Hz D 135000 Hz Câu 4: Vật sau dao động với tần số lớn A Thực 100 dao động vòng 10s B Thực 200 dao động vòng 20s C Thực 150 dao động vòng 14s D Thực 500 dao động vòng phút Câu 5: Chọn câu A Tai người nghe siêu âm hạ âm B Tai người nghe âm khoảng nhỏ 20Hz C Tai người nghe âm khoảng lớn 20000Hz D Tai người nghe âm khoảng từ 20Hz - 20000Hz Trang Câu 6: Tại gõ vào mặt trống ta lại nghe thấy âm phát mặt trống dao động, cho lắc dao động qua lại khơng nghe thấy gì? A Do lắc khơng phải nguồn âm B Do lắc phát âm nhỏ không nghe C Do âm phát từ lắc có tần số nhỏ (hạ âm) nên tai ta không nghe D Do âm phát từ lắc có tần số lớn (siêu âm) nên tai ta không nghe Câu 7: Kết luận kết luận sau: A Tần số dao động nhỏ âm phát cao B Tần số dao động nhỏ âm phát trầm C Tần số dao động nhỏ âm phát bổng D Tần số dao động không ảnh hưởng tới âm phát Câu 8: Âm phát thấp nào? A Khi vật dao động mạnh B Khi vật dao động chậm C Khi tần số dao động nhanh D Khi vật dao động lệch khỏi vị trí cân nhiều Câu 9: Khi ta nói âm phát bổng? A Khi âm phát với tần số cao B Khi âm phát với tần số thấp C Khi âm phát nghe to D Khi âm phát nghe nhỏ Câu 10: Âm đàn ghita phát trầm hay bổng phụ thuộc vào A Kích thước đàn B Hình dạng đàn C Tần số dao động dây đàn D Do người chơi đàn Câu 11: Đối với số loại nhạc cụ có dây dao động, để thay đổi độ cao thấp âm phát thay đổi A Độ dày mỏng dây B Độ dài dây C Độ căng dây D Cả phương án Câu 12: Điền từ cụm từ thích hợp vào chỗ trống câu sau a Số dao động giây gọi …… Đơn vị tần số …… (Hz) b Tai người nghe âm có tần số khoảng từ …… đến …… c Khi dao động vật nhanh tần số dao động …… Khi dao động vật chậm tần số dao động …… d Độ cao (trầm, bổng) âm phụ thuộc vào …… dao động âm e Hai âm có tần số …… f Lồi dơi phát …… để săn mồi Câu 13: Quan sát vật dao động thấy 10 giây thực 80 dao động Hỏi tần số dao động vật bao nhiêu? Câu 14: Trang cho với vật dao động có tần số nằm ngồi khoảng 20Hz - 20000Hz khơng phát âm Theo em, ý kiến Trang có k? Tại Câu 15: Giải thích khua thước kẻ chậm khơng nghe thấy ta khua thước nhanh nghe thấy âm phát ra? Trang Bài tập nâng cao Câu 16: Trong 30 giây, thép dao động 9000 lần Hỏi dao động thép phát âm hay khơng? Tai người có cảm nhận âm thép phát hay không? Tại sao? Câu 17: Tại người nghệ sĩ chơi đàn bầu thường dùng tay để điều chỉnh cần đàn để tạo âm trầm, bổng khác nhau? Câu 18: Tại đàn ghita người ta thường làm sợi dây đàn có độ dày mỏng khác nhau? Nguồn: internet Câu 19: Trong giới tự nhiên cá heo giao tiếp với thông qua âm đặc biệt chúng phát Vậy người lại nghe thứ âm trực tiếp tai? Nguồn: internet Câu 20: Tại âm phát trầm bổng khác ta rót nước vào phích? Nguồn: internet Câu 21: Tại bay, muỗi thường phát âm “vo ve” (âm bổng), ong lại phát tiếng “ù ù” (âm trầm hơn) Tại sao? Cho biết giây muỗi đập cánh khoảng 800 sần, ong phút đập cánh 9000 lần? Trang Nguồn: internet Trang ĐÁP ÁN 1-B 2-B 11-D Gợi ý giải 3-C 4-C 5-D 6-C 7-B 8-B 9-A 10-C Câu 12: a tần số - Héc b 20 Hz – 20000 Hz c lớn – nhỏ d tần số e độ cao f siêu âm Câu 13: Tần số số dao động mà vật thực giây Tần số dao động vật f  80 8  Hz  10 Câu 14: Ý kiến Trang sai Bởi tất vật dao động phát âm thanh, kể vật dao động khoảng 20Hz 20000Hz Đối với âm vật dao động có tần số nhỏ 20Hz (gọi hạ âm) lớn 20000Hz (gọi siêu âm) tai người khơng thể nhận biết Vì tai người nghe âm ln tồn số lồi động vật nghe Câu 15: Dù ta khua thước kẻ nhanh hay chậm dao động phát âm Tuy nhiên khua thước chậm, tần số dao động nhỏ, âm phát có tần số nhỏ 20Hz (những âm gọi Hạ âm) nằm khoảng nghe thấy người ta khơng thể nhận biết có âm Cịn khua thước nhanh, âm tạo có tần số nằm khoảng 20Hz - 20000Hz nên người nghe thấy Câu 16: Lá thép dao động phát âm Tần số dao động thép là: f  9000 300  Hz  30 Do tần số âm phát 300 Hz nằm khoảng 20Hz - 20000Hz nên tai người nghe âm Câu 17: Khi người nghệ sĩ chơi đàn bầu, dây đàn bầu dao động phát âm Âm trầm bổng khác phụ thuộc vào dao động dây đàn Người nghệ sĩ điều chỉnh độ căng dây đàn thông qua tay cầm, từ tần số dao động dây đàn đổi theo, làm cho âm phát trầm bổng khác Cụ thể : dây căng tần số dao động lớn hơn, âm phát cao (bổng hơn), dây đàn trùng, tần số dao động nhỏ, âm phát thấp (trầm hơn) Trang 10 Câu 18: Ta biết đàn ghita bình thường có dây đàn với độ dày mỏng khác Âm đàn phát cao hay thấp phụ thuộc vào tần số dao động dây đàn, mà tần số dao động dây đàn lại phụ thuộc vào dày mỏng dây đàn Ví dụ dây đàn mảnh tần số dao động lớn tạo âm cao (âm bổng), dây đàn dày tần số dao động nhỏ vá tạo âm thấp (âm trầm) Câu 19: Đối với loài cá heo, săn mồi giao tiếp với đồng loại chúng phát thứ âm có tần số lớn 20000Hz (gọi sóng siêu âm) Và sóng siêu âm có tần số nằm ngồi khoảng nghe thấy người khơng thể nghe thứ âm Đối với phát triển nhanh chóng khoa học kĩ thuật người ta chế tạo số loại máy bắt song siêu âm nhiên chưa thể giải mã hoàn toàn ý nghĩa chúng Câu 20: Khi ta rót nước vào phích cột khí phích dao động phát âm Nước đầy cột khơng khí ngắn dần, khối khí dao động nhanh trước, tần số dao động tăng âm phát cao dần Câu 21: Bộ phận tạo âm muỗi ong đơi cánh Khi dao động phát âm Tần số âm phát tần số dao động cánh Do đó: Tần số âm muỗi tạo 350 Hz Tần số âm ong tạo 9000 150  Hz  60 Do muỗi đập cánh nhanh nhiều so với ong, âm muỗi tạo có tần số cao nên ta nghe thấy tiếng “vo ve” (bổng) ong tần số âm tạo thấp ta nghe thấy tiếng ”ù ù” (trầm) Trang 11