Sóng âm Nguồn nhạc âm

8. Các chữ viết tắt trong luận văn

4.2.4. Sóng âm Nguồn nhạc âm

BÀI 17: SÓNG ÂM. NGUỒN NHẠC ÂM A. Mục tiêu:

1. Kiến thức:

 Nêu được nguồn gốc của âm và cảm giác âm.

 Nêu được cường độ âm, mức cường độ âm, đơn vị đo mức cường độ âm.

 Nêu được mối quan hệ giữa các đặc trưng vật lý và sinh lý của âm.

 Trình bày được phương pháp khảo sát những đặc đểm của sóng âm dựa trên đồ thị dao động của nguồn âm.

2. Kĩ năng:

 Giải thích được tại sao các nguồn âm lại phát ra các âm có tần số và âm sắc khác nhau.

 Phân biệt được âm cơ bản và họa âm.

B. Chuẩn bị:

1. Giáo viên:

a/ Kiến thức và dụng cụ:

Chuẩn bị một số nguồn âm như: âm thoa, dây đàn, kèn,…

b/ Phiếu học tập:

Câu 1: Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm ở trong khoảng

A. từ 0 dB đến 1000 dB B. từ 0 dB đến 100 dB C. từ -10 dB đến 100 dB

D. từ 0 dB đến 130 dB

Câu 2: Câu nào sau đây không đúng khi nói về hộp cộng hưởng?

A. làm tăng cường độ của âm

B. không làm thay đổi độ cao của âm

C. làm thay đổi cường độ âm, không làm thay đổi độ cao của âm D. làm giảm bớt cường độ âm

B. Nguồn âm và tai người nghe

C. Môi trường truyền âm và tai người nghe D. Tai người nghe và thần kinh thính giác

Câu 4: Độ to của âm phụ thuộc vào

A. tần số và biên độ âm B. tần số âm và mức cường độ âm C. bước sóng và năng lượng âm D. vận tốc truyền âm

Câu 5: Một sóng âm truyền trong không khí, trong số các đại lượng: biên độ sóng, tần số

sóng, vận tốc truyền sóng và bước sóng; đại lượng không phụ thuộc vào các đại lượng còn lại là:

A. bước sóng B. biên độ sóng C. vận tốc truyền sóng D. tần số sóng

c/ Đáp án phiếu học tập: 1(C), 2(D), 3(B), 4(B), 5(B)

d/ Dự kiến ghi bảng:

Bài 17: SÓNG ÂM. NGUỒN NHẠC ÂM 1. Nguồn gốc của âm và cảm giác về âm

 Cảm giác về âm

 Khái niệm sóng âm: là những sóng cơ lan truyền được trong các môi trường khí, l ng, rắn.

2. PP khảo sát thực nghiệm những tính chất của âm

3. Nhạc âm và tạp âm

 Nhạc âm: Âm nghe êm ái, dễ chịu và đồ thị là những đường cong tuần hoàn, có tần số xác định.

 Tạp âm: Âm nghe chói tai, gây cảm giác khó chịu, đồ thị là những đường cong không tuần hoàn, không có tần số xác định

4. Những đặc trưng của âm: Độ cao

của âm, âm sắc, độ to của âm, cường độ âm, mức cường độ âm, giới hạn nghe của tai người.

5. Nguồn nhạc âm a. Dây có 2 đầu cố định: l n f 2   n = 1: âm cơ bản n = 2: họa âm bậc 2 n = 3: họa âm bậc 3,… b. Ống sáo: l m f 4   1 

m : âm phát ra là âm cơ bản ,...

5 , 3 

m : họa âm bậc 3, họa âm bậc 5,…

C. Tiến trình xây dựng kiến thức:

Nhạc âm và đặc trưng của âm

- Độ cao của âm, âm sắc

- Độ to của âm, cường độ âm, mức cường độ âm - Giới hạn nghe của tai: Ngưỡng nghe, Ngưỡng đau

Nguồn gốc âm và cảm giác về âm

TN: - Dùng búa cao su gõ vào nhánh của âm thoa. - Gõ vào mặt trống.

 Phát ra âm, gọi là nguồn âm.

Các nguồn âm đều DĐ, truyền đi trong không khí tạo thành sóng âm.

- Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe

PP khảo sát thực nghiệm tính chất của âm

- Để dễ khảo sát bằng thực nghiệm, người ta chuyển DĐ âm thành DĐ điện.

- TN H17.1: Dùng DĐ kí điện tử KS DĐ âm.

Nguồn nhạc âm, hiện tượng cộng hưởng

- Nguồn nhạc âm:

Dây đàn 2 đầu cố định: chiều dài l

Xày ra sóng dừng với tần số: l n f 2      1 

n : âm phát ra là âm cơ bản, n2: họa âm bậc 2

3 

n : họa âm bậc 3,…

Ống sáo: Xảy ra sóng dừng với tần số:

l m f 4   1 

m : âm phát ra là âm cơ bản ; m3,5,...: họa âm bậc 3, họa âm bậc 5,… - Âm phát ra giữ nguyên độ cao nhưng cường độ âm tăng lên rõ rệt

Các cơ hội tổ chức tình huống HT và hướng dẫn HS tích cực, tự lực GQVĐ:

 Cơ hội 1: Từ các sự kiện thực nghiệm đưa ra được khái niệm sóng âm.

 Cơ hội 2: Dựa vào dao động điện khảo sát được dao động âm. Phân biệt được

nhạc âm và tạp âm.

D. Hoạt động dạy học Tiết 1:

Hoạt động 1: Tìm hiểu nguồn gốc của âm và cảm giác về âm

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

 Khi phát ra âm thì các nguồn âm đều dao động.

 Thực hiện như hướng dẫn và rút ra nhận xét: Âm thoa rung lên khi phát ra âm.

 Đọc SGK để tìm hiểu xem âm được truyền đến tai như thế nào, trả lời câu h i: Dao động được truyền đi từ nguồn âm trong không khí tạo thành sóng âm, có cùng tần số với nguồn âm.

 HS thảo luận nhóm, đại diện trả lời câu h i.

Trên cơ sở kiến thức đã học ở lớp 7, GV nêu câu h i:

 Khi dây đàn, chuông gió, mặt trống,…phát ra âm, các nguồn âm này có đặc điểm gì?

 GV gợi ý cho HS nhận biết bằng cách cho HS dùng búa cao su gõ vào nhánh của âm thoa, lắng nghe âm phát ra và dùng tay sờ vào âm thoa.

Vì sao âm thanh từ các nguồn âm lại truyền được đến tai ta?

GV gợi ý:

 Môi trường xung quanh các nguồn âm là gì?

 Khi nguồn âm dao động, lớp không khí xung quanh nguồn như thế nào?

 Sự nén giãn của lớp không khí xung quanh nguồn có được truyền ra môi trường xung quanh không?

 Tại sao tai ta có cảm giác âm? Sóng âm truyền được trong những môi trường nào?

 Sóng âm truyền đến tai, làm màng nhĩ tai dao động, cho ta cảm giác về âm. Sóng âm truyền được trong môi trường rắn, l ng, khí.

 Ghi nhận nội dung kiến thức mà GV vừa nêu.

 Cảm giác âm và khái niệm sóng âm

 Sóng dọc, sóng ngang.

Hoạt động 2: Tìm hiểu PP khảo sát thực nghiệm, khảo sát tính chất âm

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

 Thảo luận nhóm, tìm câu trả lời.

 Khảo sát dao động trên dao động kí điện tử

 Tiếp nhận mô hình.

 Đưa ra phương án thí nghiệm H17.1

 Quan sát GV tiến hành thí nghiệm và rút ra nhận xét. Quan sát và thảo luận về:

- Đồ thị do âm thoa hoặc các nguồn nhạc âm phát ra.

- Đồ thị của âm do tiếng gõ mạnh hoặc tiếng ồn phát ra.

Làm thế nào để khảo sát những tính chất của âm bằng thực nghiệm?

GV gợi ý:

 Để khảo sát một dao động điện thì ta thực hiện bằng cách nào?

 GV đưa ra mô hình về dao động điện

 Hướng dẫn HS dựa vào dao động điện để suy ra quy luật biến đổi của sóng.

 Yêu cầu HS đưa ra phương án thí nghiệm để kiểm tra

 GV tiến hành thí nghiệm để mô tả quá trình ở hình 17.1 và hình 17.2. Gọi HS nhận xét.

Hoạt động 3: Tìm hiểu những đặc trưng vật lý của âm

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

 Thảo luận, chỉ ra những đặc trưng của sóng: Tần số f, bước sóng , biên độ A, tốc độ truyền

.

 Tiếp nhận nhiệm vụ học tập và làm theo hướng dẫn của GV.

 Đọc SGK để tìm hiểu những đặc trưng vật lý của âm.

 Quan sát H 17.3, thảo luận để phát hiện sự biến thiên của li độ âm của 3 âm khác nhau.

Trả lời câu h i:

 Sóng âm có mang năng lượng, khi đập vào màng nhĩ, sóng âm đã truyền năng lượng, làm màng nhĩ dao động.

 Thảo luận, trả lời câu h i và tìm hiểu về cường độ âm và mức

Nêu câu h i để HS tìm hiểu các đặc trưng vật lý của âm:

 Quá trình truyền âm cũng là một quá trình truyền sóng. Vậy sóng âm phải có những đặc trưng cơ bản nào?

 GV cho HS nghe hai âm do hai nguồn phát ra có độ cao khác nhau, hướng dẫn HS phân biệt được yếu tố vật lý là tần số khác nhau. (Có thể cho HS quan sát đồ thị trên dao động kí điện tử, HS sẽ phân biệt được tần số hai âm khác nhau cho ta đặc trưng sinh lý khác nhau).

 Hãy phân tích đồ thị của 3 âm do 3 nhạc cụ phát ra, phân tích và chỉ ra âm sắc 3 âm khác nhau.

 Nếu có điều kiện thì có thể cho HS nghe một vài giọng ca của những ca sĩ cùng trình bày một bài hát để HS phân biệt âm sắc của mỗi giọng ca.

 Nêu câu h i để HS phân biệt cường độ âm.

Sóng âm làm màng nhĩ tai dao động, sóng âm có đặc điểm nào giống với sóng cơ học?

 Muốn nói để ông, bà cao tuổi dễ nghe thì chúng ta phải làm như thế nào?

 Thông báo cho HS vể cường độ âm và mức cường độ âm L.

Tiết 2:

Hoạt động 1: Tìm hiểu giới hạn nghe của tai. Hai nguồn nhạc âm

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

 Đọc và tìm hiểu nội dung trong SGK.

 Trả lời câu h i: Điều kiện có sóng dừng trên dây có 2 đầu cố định:

l n f 2  

 Phân tích, tìm hiểu theo hướng dẫn của GV: 2 2 1          n l với f   l n f 2 2 1           ; n = 1: l f 4   : Âm cơ bản, n = 2: f2 3f1; n = 3: 1 3 5f f  ,…: Các họa âm

 Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu ngưỡng nghe, ngưỡng đau của tai người.

Nêu câu h i gợi ý:

 Điều kiện để có sóng dừng trên dây có 2 đầu cố định là gì?

 Phân tích, giới thiệu cho HS về âm cơ bản, họa âm khi dây dao động:

 Kết luận(SKG)

 Sóng dừng trên dây đàn hồi một đầu cố định, một đầu tự do có dạng như thế nào? Chiều dài của dây có giá trị bằng bao nhiêu khi có sóng dừng?

Hoạt động 2: Tìm hiểu về hộp cộng hưởng

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

 Gắn vào hộp rỗng, âm phát ra to hơn.

 Làm thí nghiệm kiểm tra.

 Hộp cộng hưởng có tác dụng tăng cường âm.

 Nếu gõ vào một nhánh âm thoa không gắn vào hộp gỗ rỗng và trường hợp có gắn hộp gỗ rỗng thì trường hợp nào phát ra âm to hơn?

 Cho HS thực hiện thí nghiệm kiểm tra.

 Hộp rỗng gọi là hộp cộng hưởng. Hộp cộng hưởng có tầm quan trọng như thế nào đối với các nguồn nhạc âm?

Hoạt động 3: Vận dụng, củng cố

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

 Làm bài tập và ghi nhận những chuẩn bị cho tiết học sau.

 Hướng dẫn HS ôn lại các đặc trưng của âm.

 Yêu cầu HS làm bài tập 17SGK.

E. Rút kinh nghiệm:

... ... ...