Nêu được mối quan hệ giữa các cảm giác về âm và những đặc điểm của sóng âm.. Trình bày được phương pháp khảo sát những đặc điểm của sóng âm dựa trên đồ thị dao động của nguồn âm.. Dao độ
Trang 1SÓNG ÂM
I / MỤC TIÊU :
Nêu được nguồn gốc của âm và cảm giác về âm
Nêu được mối quan hệ giữa các cảm giác về âm và những đặc điểm của sóng âm
Trình bày được phương pháp khảo sát những đặc điểm của sóng âm dựa trên đồ thị dao động của nguồn âm
II / CHUẨN BỊ :
Âm thoa, đàn giây
Dao động kí điện tử (nếu có điều kiện)
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :
HS : Dao động
HS : Nguồn âm
HS : Dây đàn bị bật, mặt trống bị
GV : Các vật phát ra âm có đặc điểm
gì ?
GV : Các vật đó được gọi là gì ?
Trang 2gõ……
HS :Nguồn phát ra âm có đặc : Dao
động
HS : Vật dao động làm cho lớp
không khí ở bên cạnh lần lượt bị nén
rồi bị dãn Không khí bị nén hay bị
dãn thì làm xuất hiện lực đàn hồi
khiến cho dao động đó được truyền
cho các phần tử không khí ơ xa hơn
Dao động được truyền đi trong
không khí, tạo thành sóng gọi là sóng
âm có 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
của màng nhĩ lại được truyền đến
đầu các dây thần kinh thính giác làm
cho ta có cảm giác về âm thanh
HS : Nguồn âm và tai người nghe
GV : Nêu ví dụ một số nguồn âm ?
GV :GV làm TN biểu diễn cho một
âm thoa hay một đàn dây phát ra âm
Em hãy cho biết nguồn phát ra âm có đặc điểm gì chung ?
GV : Sau đó yêu cầu HS phân tích
xem dao động của nguồn âm phát ra
đã truyền đến tai ta như thế nào?
GV : Từ đó rút ra nhận xét cảm giác
âm phụ thuộc vào những yếu tố nào?
GV : Vì sao âm không truyền được
trong chân không?
Trang 3HS : Vì không có các phần tử vật
chất
HS : Từ 16 ( Hz ) đến 20.000 ( Hz )
HS : Siêu âm : f >20.000 ( Hz )
HS : Hạ âm : f < 16 ( Hz )
HS : Rắn, lỏng , khí
HS : Tính đàn hồi và mật độ môi
trường
HS : Sóng dọc
HS : Có thể là sóng ngang hoặc sóng
dọc
Hoạt động 2 :
HS : Quan sát hình 25.1
GV : Tai con người có thể cảm nhận
được những âm có tần số trong khoảng nào ?
GV : Thế nào là sóng siêu âm và
sóng hạ âm ?
GV : Sóng âm truyền được trong
những môi trường nào ?
GV : Vận tốc truyền âm phụ thuộc
vào những yếu tố nào ?
GV : Trong chất khí và trên mặt
thoáng chất lỏng sóng âm là sóng gì
?
GV : Trong chất rắn sóng âm là sóng
gì ?
GV : GV giới thiệu cách dùng dao
động kí điện tử Nếu có điều kiện thì biểu diễn cho HS quan sát màn hình của dao động kí điện tử khi đưa tín hiệu âm vào qua micrô
Trang 4HS : Quan sát hình 25.2
HS : Quan sát hình 25.3
HS : Phản ảnh sự biến thiên của li độ
dao động âm theo thời gian
Hoạt động 3 :
HS : Quan sát hình 25.3
HS : Quan sát hình 25.4
HS : Quan sát hình 25.5
HS : Nêu định nghĩa nhạc âm và tạp
âm
HS : Nêu định nghĩa độ cao của âm
GV : Nếu không có điều kiện, thì
giới thiệu bằng hình vẽ một số đường cong ghi được trên dao động kí điện
tử và giải thích ý nghĩa của các đường cong đó ? phản ảnh sự biến thiên của li độ dao động âm theo thời gian
GV : GV tạo ra các âm khác nhau để
HS cảm nhận trực tiếp sau đó đưa ra
đồ thị tương ứng
GV : Dựa trên phân tích đồ thị để
nhận biết những đặc tính của dao động âm tương ứng với các dạng đồ thị khác nhau
GV : Với việc phân tích đồ thị rút ra
những đặc tính của dao động âm tương ứng với những cảm giác khác nhau về âm :
Nhạc âm, tạp âm
Trang 5HS : Nêu định nghĩa âm sắc của âm
Hoạt động 4 :
HS : Học sinh ghi định nghĩa cường
độ âm
HS : Học sinh ghi định nghĩa mức
cường độ âm
HS : Học sinh ghi định nghĩa độ to
của âm
Độ cao của âm (âm cao, âm thấp)
Âm sắc
GV : Riêng đối với mức cường độ
âm và độ to của âm, vấn đề khá phức tạp, HS không chỉ tự phát hiện được
GV phải dùng phương pháp thuyết trình, thông báo
IV / NỘI DUNG :
1 Nguồn gốc của âm và cảm giác về âm
Vật dao động làm cho lớp không khí ở bên cạnh lần lượt bị nén, rồi bị dãn, xuất hiện lực đàn hồi khiến cho dao động đó được truyền đi cho các phần tử không khí ở xa hơn tạo thành sóng gọi là sóng âm có cùng tần số với nguồn âm Sóng âm là sóng dọc
Sóng âm truyền qua không khí, lọt vào tai ta qua màng nhĩ, làm nó dao động ta có cảm giác về âm thanh (gọi tắt là âm)
Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe
Tai con người có thể cảm nhận được những sóng âm có tần số từ 16Hz đến 20000Hz
Trang 6Những âm có tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm và có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm
Sóng âm truyền đi trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không
Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi trường Vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí
2 Những đặc tính của sóng âm
a Nhạc âm và tạp âm
Âm do các nhạc cụ phát ra nghe êm ái, dễ chịu, đồ thị dao động là những đường cong tuần hoàn có tần số xác định Chúng được gọi là nhạc âm
Tiếng gõ tấm kim loại … chói tai, gây cảm giác khó chịu, đồ thị của chúng là những đường cong không tuần hoàn, không có tần số xác định Chúng được gọi là tạp âm
b Độ cao của âm
Độ cao của âm là đặc tính sinh lý của âm phụ thuộc vào tần số của
âm Âm có tần số càng lớn thì càng cao (âm bổng) Âm có tần số càng nhỏ thì càng thấp (âm trầm)
Trang 7c Âm sắc : Âm sắc là tính chất của âm giúp ta phân biệt các âm cùng độ cao,
độ to được phát ra bởi các nguồn khác nhau Âm sắc là đặc tính sinh lý của
âm phụ thuộc tần số và biên độ của âm
d Cường độ, mức cường độ âm
Cường độ âm là năng lượng được 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 Ký hiệu : I
Để so sánh cường của một âm với cường độ âm tiêu chuẩn người ta dùng đại lượng mức cường độ âm (L)
L = 10lg
o
I
I I : Giá trị tuyệt đối của cường độ
âm
Io : giá trị cường độ âm được chọn
Đơn vị của L : dB (đềxiben)
e Độ to của âm :
Độ to của âm là một đặc tính sinh lý phụ thuộc vào cường độ âm và tần số của âm
Do đặc điểm sinh lý của tai nên : ngưỡng nghe cường độ âm ngưỡng đau
(Miền nghe được)
Trang 8Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số của âm
Ngưỡng đau là cường độ âm lớn tới mức tạo cảm giác đau trong tai Ngưỡng đau có giá trị là 10W/m2 đối với mọi tần số âm, ứng với mức cường độ âm là 130dB
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4
Xem bài 26
