Vật lí lớp 12 - Tiết 17: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Trả lời được các Câu hỏi: 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 lí 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. b) Về kỹ năng: - Giải được các bài tập đơn giản. c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc học tập. 2. Chuẩn bị của GV và HS: a) Chuẩn bị của GV: - Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk. b) Chuẩn bị của HS: - Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m 2 , W, W/m 2 … 3. Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút) a) Kiểm tra bài cũ: (8 phút) Câu hỏi: 1. Nêu các kết luận về sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định và vật cản tự do. Thé nào là sóng dừng? 2. Phát biểu và viết các công thức điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây với 2 đầu cố định và 1 đầu cố định, một đầu tự do. Giải thích các đại lượng trong công thức. Đáp án: 1. Vật cản cố định: Sóng phản xạ ngược pha sóng tới tại điểm phản xạ. Vật cản tự do: Sóng phản xạ cùng pha sóng tới tại điểm phản xạ. Sóng dừng: Sóng truyền trên sợi dây có nút và bụng cố định. 2. Sợi dây có 2 đầu cố định: 2 l k   . Sợi dây có 1 đầu cố định, một đầu tự do:   1 2 1 4 l k    . * Đặt vấn đề (1 phút). - Hàng ngày hàng trăm âm đủ loại, êm tai cũng như chói tai vẫn thường xuyên lọt vào tai chúng ta. Vậy âm là gì, nó truyền như thế nào? Và ta phân biệt các âm khác nhau dựa trên những đặc điểm gì? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (14 phút): Tìm hiểu về âm, nguồn âm Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Âm là gì? + Theo nghĩa hẹp: sóng truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn  tai  màng nhĩ dao động  cảm giác âm. + Nghĩa rộng: tất cả các sóng cơ, bất kể chúng có gây cảm giác âm hay không. - Nguồn âm là gì? - Cho ví dụ về một số nguồn âm? - HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trả lời. - Những vật phát ra được âm. - Dây đàn, ống sáo, cái âm I. Âm, nguồn âm 1. Âm là gì - Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn. - Tần số của sóng âm cũng là tần số của âm. 2. Nguồn âm - Những âm có tác dụng làm cho màng nhĩ dao động, gây ra cảm giác âm  gọi là âm nghe được hay âm thanh. - Tai người không nghe được hạ âm và siêu âm. Nhưng một số loài vật có thể nghe được hạ âm (voi, chim bồ câu…) và siêu âm (dơi, chó, cá heo…) thoa, loa phóng thanh, còi ôtô, xe máy… - HS ghi nhận các khái niệm âm nghe được, hạ âm và siêu âm. - HS ghi các yêu cầu về nhà. - 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. - Đọc thêm phần “Một số ứng dụng của siêu âm. Sona” - Mô tả thí nghiệm kiểm chứng. - Âm truyền được trong các môi trường nào? - Tốc độ âm truyền trong môi trường nào là lớn nhất? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? - Những chất nào là chất cách âm? - Dựa vào bảng - Rắn, lỏng, khí. Không truyền được trong chân không. - Rắn > lỏng > khí. Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ của môi trường. - Các chất xốp như bông, len… - Trong mỗi môi trường, sóng âm truyền - 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 10.1 về tốc độ âm trong một số chất  cho ta biết điều gì? với một tốc độ hoàn toàn xác định. khí nhưng không truyền được trong chân không. b. Tốc độ âm - Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định. Hoạt động 2 (16 phút): Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản - Trong các âm thanh ta nghe được, - Ghi nhận các khái niệm nhạc II. Những đặc trưng vật có những âm có một tần số xác định như âm do các nhạc cụ phát ra, nhưng cũng có những âm không có một tần số xác định như tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn ở đường phố, ở chợ… - Ta chỉ xét những đặc trưng vật lí tiêu biểu của nhạc âm. - Tần số âm cũng là tần số của nguồn phát âm. âm và tạp âm. - Có, vì sóng âm có thể làm cho các phần tử vật chất trong môi lí 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 lí quan trọng - Sóng âm mang năng lượng không? - Dựa vào định nghĩa  I có đơn vị là gì? - Fechner và Weber phát hiện: + Âm có cường độ I = 100I 0 chỉ “nghe to gấp đôi” âm có cường độ I 0 . + Âm có cường độ I = 1000I 0 chỉ “nghe to gấp ba” âm có trường dao động? - I (W/m 2 ) - HS nghiên cứu và ghi nhận mức cường độ âm. nhất của âm. 2. Cường độ âm và mức cường độ âm a. Cường độ âm (I) - Định nghĩa: (Sgk) - 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 cường độ I 0 . - Ta thấy 0 0 100 lg 2 I I I I    0 0 1000 lg 3 I I I I    - Chú ý: Lấy I 0 là âm chuẩn có tần số 1000Hz và có cường độ I 0 = 10 -12 W/m 2 chung cho mọi âm có tần số khác nhau. - Thông báo về các - HS ghi nhận các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm từ đó xác định đặc trưng vật lí thứ ba của âm. - Phổ của cùng một âm nhưng 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 ( ) 10lg I L dB I  I 0 = 10 -12 W/m 2 3. Âm cơ bản [...]... Đặc trưng vật lí thứ ba của âm là gì? + Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay hoạ âm thứ nhất + Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … 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 c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Khái niệm âm, nguồn âm? - Âm nghe được, hạ âm, siêu âm? - Môi trường truyền âm? - Các đặc trưng vật lý của âm? d) Hướng... số âm của âm hoàn toàn khác và hoạ âm cho một nhạc cụ nhau phát ra - Khi một nhạc cụ phát - Đồ thị dao động - Quan sát phổ của một một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra, hình 10.6 ta có nhận xét gì? ra âm có tần số f0 thì cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ khác nhau  Đồ thị dao động của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ phát ra thì hoàn toàn khác nhau  Đặc trưng. .. cố, luyện tập: (3 phút) - Khái niệm âm, nguồn âm? - Âm nghe được, hạ âm, siêu âm? - Môi trường truyền âm? - Các đặc trưng vật lý của âm? d) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà: (2 phút) - Trả lời câu hỏi 1-5 sgk - Làm bài tập 6-1 0 sgk * RÚT KINH NGHIỆM  . Vật lí lớp 12 - Tiết 17: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 1. Mục tiêu: a) Về kiến thức: - Trả lời được các Câu hỏi: Sóng âm là gì? Âm nghe được (âm thanh), hạ âm, siêu âm là gì? - Nêu được. thị dao động của nhạc âm đó. c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Khái niệm âm, nguồn âm? - Âm nghe được, hạ âm, siêu âm? - Môi trường truyền âm? - Các đặc trưng vật lý của âm? d) Hướng. tử vật chất trong môi lí 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