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

Bài 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM I MỤC TIÊU Kiến thức: - Trả lời câu hỏi: Sóng âm gì? Âm nghe (âm thanh), hạ âm, siêu âm gì? - Nêu ví dụ môi trường truyền âm khác - Nêu đặc trưng vật lí âm tần số âm, cường độ mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, khái niệm âm hoạ âm Kĩ năng: Vận dụng kiến thức giải tập Thái độ: tích cực hoạt động học tập II CHUẨN BỊ Giáo viên: Làm thí nghiệm 10 Sgk Học sinh: Ôn lại định nghĩa đơn vị: N/m2, W, W/m2… III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Tìm hiểu âm, nguồn âm Hoạt động GV - Âm gì? + Theo nghĩa hẹp: sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn  tai  màng nhĩ dao động  cảm giác âm + Nghĩa rộng: tất sóng cơ, chúng có gây cảm giác âm Hoạt động HS - HS nghiên cứu Sgk thảo luận để trả lời Nội dung I Âm, nguồn âm Âm - Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn - Tần số sóng âm hay không tần số âm - Nguồn âm gì? - Cho ví dụ số nguồn âm? - Những âm có tác dụng làm cho màng nhĩ dao động, gây cảm giác âm  gọi âm nghe hay âm - Tai người không nghe hạ âm siêu âm Nhưng số lồi vật nghe hạ âm (voi, chim bồ câu…) siêu âm (dơi, chó, cá heo…) Nguồn âm - Những vật phát âm - Một vật dao động phát âm nguồn âm - Dây đàn, ống sáo, âm thoa, loa phóng thanh, còi ơtơ, xe máy… - Tần số âm phát tần số dao động nguồn - HS ghi nhận khái niệm âm nghe được, hạ âm siêu âm - Âm nghe (âm thanh) có tần số từ 16  20.000 Hz - Âm có tần số 16 Hz gọi hạ âm - Đọc thêm phần “Một số ứng dụng siêu âm Sona” - Âm có tần số 20.000 Hz gọi siêu âm - Mơ tả thí nghiệm kiểm chứng - Âm truyền môi trường nào? Âm nghe được, hạ âm siêu âm - HS ghi yêu cầu nhà - Tốc độ âm truyền môi trường lớn nhất? Nó phụ thuộc vào yếu tố nào? Sự truyền âm - Những chất chất cách âm? - Rắn, lỏng, khí Khơng truyền chân không - Dựa vào bảng 10.1 tốc độ âm số chất  cho ta - Rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ môi trường a Môi trường truyền âm - Âm truyền qua môi trường rắn, lỏng khí khơng truyền chân khơng biết điều gì? - Các chất xốp bơng, len… - Trong mơi trường, sóng âm truyền với tốc độ hoàn toàn xác định b Tốc độ âm - Trong môi trường, âm truyền với tốc độ xác định Hoạt động : Tìm hiểu đặc trưng vật lí âm Hoạt động GV Hoạt động HS - Trong âm ta nghe - Ghi nhận khái niệm được, có âm có tần số nhạc âm tạp âm xác định âm nhạc cụ phát ra, có âm khơng có tần số xác định tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đường phố, chợ… Nội dung II Những đặc trưng vật lí âm - Nhạc âm: âm có tần số xác định - Tạp âm: âm có tần số khơng xác định - Ta xét đặc trưng vật lí tiêu biểu nhạc âm - Tần số âm tần số nguồn phát âm Tần số âm - Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm - Sóng âm mang lượng khơng? - Dựa vào định nghĩa  I có đơn vị gì? - Fechner Weber phát hiện: Cường độ âm mức cường độ âm - Có, sóng âm làm cho phần tử vật a Cường độ âm (I) chất môi trường dao - Định nghĩa: (Sgk) động? - I (W/m2) - I (W/m2) b Mức cường độ âm + Âm có cường độ I = 100I0 “nghe to gấp đôi” âm có cường độ I0 + Âm có cường độ I = 1000I0 “nghe to gấp ba” âm có cường độ I0 - Ta thấy I I  100 � lg  I0 I0 I I  1000 � lg  I0 I0 - Chú ý: Lấy I0 âm chuẩn có tần số 1000Hz có cường độ I0 = 10-12 W/m2 chung cho âm có tần số khác - HS nghiên cứu ghi nhận mức cường độ âm (L) - Đại lượng L  lg I I0 gọi mức cường độ âm âm I (so với âm I0) - Ý nghĩa: Cho biết âm I nghe to gấp lần âm I0 - Đơn vị: Ben (B) - Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB) 1dB  B 10 L (dB)  10lg I I0 I0 = 10-12 W/m2 Âm hoạ âm - Thông báo tần số âm âm cho nhạc cụ phát - Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 đồng thời phát loạt âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ khác - HS ghi nhận khái niệm âm hoạ - Quan sát phổ một âm âm từ xác định đặc nhạc cụ khác phát ra, trưng vật lí thứ ba âm + Âm có tần số f0 gọi âm hay hoạ âm hình 10.6 ta có nhận xét gì? thứ - Phổ âm  Đồ thị dao động hoàn tồn khác + Các âm có tần số 2f0, nhạc âm nhạc cụ phát 3f0, 4f0 … gọi hoạ hồn tồn khác  Đặc âm thứ hai, thứ ba, thứ trưng vật lí thứ ba âm gì? - Đồ thị dao động tư - Tổng hợp đồ thị tất hoạ âm ta đồ thị dao động nhạc âm Hoạt động 3: Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau Hoạt động HS Nội dung - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau IV RÚT KINH NGHIỆM ... định - Tạp âm: âm có tần số khơng xác định - Ta xét đặc trưng vật lí tiêu biểu nhạc âm - Tần số âm tần số nguồn phát âm Tần số âm - Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm - Sóng âm mang lượng... có âm có tần số nhạc âm tạp âm xác định âm nhạc cụ phát ra, có âm khơng có tần số xác định tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đường phố, chợ… Nội dung II Những đặc trưng vật lí âm - Nhạc âm: âm. .. một âm âm từ xác định đặc nhạc cụ khác phát ra, trưng vật lí thứ ba âm + Âm có tần số f0 gọi âm hay hoạ âm hình 10.6 ta có nhận xét gì? thứ - Phổ âm  Đồ thị dao động hoàn tồn khác + Các âm có