Đặc trưng vật lý của âm

Tiết theo PPCT: §10. ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM Ngày soạn: . Tuần: Ngày dạy: Lớp 12C: . I. MỤC TIÊU - Nêu được: 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 lý 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. - Giải được một số bài tập đơn giản có liên quan. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Nghiên cứu chuẩn kiến thức kỹ năng môn vật lý lớp 11. 2. Học sinh Đọc trước bài 10. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1 (8 phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Nêu câu hỏi: 1.Sóng dừng là gì? Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liên tiếp của sóng dừng bằng bao nhiêu? 2. Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có 2 đầu cố định; điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có 1 đầu cố định, 1 đầu tự do? - Nhận xét câu trả lời của HS, cho điểm. - Trả lời: 1. - Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và bụng gọi là sóng dừng. - Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liên tiếp của sóng dừng là 2 λ . 2. Điều kiện để xảy ra sóng dừng trên sợi dây: - có 2 đầu cố định: λ = . 2 l k - có 1 đầu cố định, 1 đầu tự do: (2 1) 4 l k λ = + Hoạt động 2 (13’): Tìm hiểu về âm, nguồn âm Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Đặt vấn đề: Hằng ngày, hàng trăm âm đủ loại, vẫn thường xuyên lọt vào tai chúng ta. Vậy, âm là gì, âm được truyền ntn? Và ta phân biệt các âm khác nhau dựa trên những đặc điểm nào? Các câu hỏi đó sẽ được giải đáp ở bài 10. “Đặc trưng vật lý của âm”. - Thông báo khái niệm sóng âm, tần số §10. ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM I. Âm, nguồn âm 1. Âm là gì - Sóng âm là các sóng cơ truyền 53 của sóng âm. Hỏi: Nguồn âm là gì? Lấy ví dụ về một số nguồn âm? - Thông báo khái niệm âm nghe được, hạ âm và siêu âm. - Giới thiệu thí nghiệm minh hoạ các loại âm. - Âm truyền được trong các môi trường nào? - Xác nhận câu trả lời đúng. Các chất xốp như bông, len . thường được dùng để ốp vào tường vào các cửa nhà hát, phòng ghi âm để cách âm. - Yêu cầu HS quan sát bảng 10.1 – SGK, cho biết đặc điểm của tốc độ truyền âm? So sánh tốc độ truyền âm trong các môi trường? - Nguồn âm là những vật dao động phát ra âm. VD: Dây đàn, ống sáo, cái âm thoa, loa phóng thanh, còi ôtô, xe máy… - Tiếp nhận kiến thức. - Âm truyền được qua các chất rắn, lỏng, khí nhưng không truyền qua được chân không. - Quan sát bảng 10.1 – SGK trả lời: + Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định. + Ta có: v rắn > v lỏng > v khí trong các môi trường khí, lỏng, rắn. - Tần số của sóng âm là tần số âm. 2. Nguồn âm - Một vật dao động phát ra âm là một nguồn âm. - Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn. 3. Âm nghe được, hạ âm và siêu âm - Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 ÷ 20.000 Hz. - Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm. - Âm có tần số trên 20.000 Hz gọi là siêu âm. 4. Sự truyền âm a. Môi trường truyền âm - Âm truyền được qua các môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không. - Âm không truyền qua được các chất xốp gọi là chất cách âm. b. Tốc độ truyền âm - Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định. - Ta có: v rắn > v lỏng > v khí Hoạt động 3 (22’): Tìm hiểu về những đặc trưng vật lý của âm Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Đưa ra khái niệm nhạc âm và tạp âm để HS phân biệt. - Trình bày về các đặc trưng vật lý của âm: tần số âm, cường độ âm và mức cường độ âm. + Giới thiệu sóng âm lan truyền đến đâu sẽ làm cho phần tử của môi trường ở đó dao động, do đó sóng âm mang năng lượng. Từ đó đưa ra định nghĩa II. Những đặc trưng vật lý của âm - Nhạc âm: những âm có tần số xác định. - Tạp âm: những âm có tần số không xác định. 1. Tần số âm - Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lý quan trọng nhất của âm. 2. Cường độ âm và mức cường độ âm a. Cường độ âm (I) - Định nghĩa: (SGK) 54 cường độ âm. + Để thiết lập một thang bậc về cường độ âm đưa ra khái niệm mức cường độ âm. - Đơn vị: I (W/m 2 ) b. Mức cường độ âm (L) - Đại lượng 0 lg I L I = gọi là mức cường độ âm của âm I (so với âm I 0 ). - Ý nghĩa: Cho biết âm I nghe to gấp bao nhiêu lần âm I 0 . - Đơn vị: Ben (B) - Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB): 1 1 10 dB B= → 0 ( ) 10 lg I L dB I = I 0 = 10 -12 W/m 2 : cường độ âm chuẩn. 3. Âm cơ bản và hoạ âm - Khi một nhạc cụ phát ra âm có tần số f 0 thì cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f 0 , 3f 0 , 4f 0 … có cường độ khác nhau. + Âm có tần số f 0 gọi là âm cơ bản hay hoạ âm thứ nhất. + Các âm có tần số 2f 0 , 3f 0 , 4f 0 … 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. Vậy : đặc trưng vật lý thứ ba của âm là đồ thị dao động của âm đó. Hoạt động 4 (2’): Tổng kết tiết học – Giao nhiệm vụ về nhà cho HS Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Nhấn mạnh nội dung kiến thức mà HS cần tiếp nhận trong tiết học. - Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: làm bài tập: 6, 7, 8, 9, 10 – tr55 – SGK. 55 . khái niệm sóng âm, tần số §10. ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM I. Âm, nguồn âm 1. Âm là gì - Sóng âm là các sóng cơ truyền 53 của sóng âm. Hỏi: Nguồn âm là gì? Lấy. đặc trưng vật lý của âm Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Đưa ra khái niệm nhạc âm và tạp âm để HS phân biệt. - Trình bày về các đặc trưng vật