Giáo án Vật lý Khối 12 - Chương II: Sóng cơ và sóng âm - Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm

Ngày soạn:
Tiết dạy:17 Bài 10
ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
MỤC TIÊU
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.
Kĩ năng:
Thái độ:
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk.
Học sinh: Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định tổ chức:
Lớp:
Kiểm tra bài cũ:
Bài mới
Hoạt động 1 ( 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?
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)
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?
HS nghiên cứu Sgk và thảo luận để trả lời.
Những vật phát ra được âm.
Dây đàn, ống sáo, cái âm 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.
Rắn, lỏng, khí. Không truyền được trong chân không.
Âm, nguồn âm
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
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
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 10.1 về tốc độ âm trong một số chất ® cho ta biết điều gì?
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 với một tốc độ hoàn toàn xác định.
- Âm truyền được qua các môi trường rắn, lỏng và 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 ( 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
II. Những đặc trưng vật 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 nhất của âm.
2. Cường độ âm và mức cường độ âm
a. Cường độ âm (I)
- Định nghĩa: (Sgk)
- I (W/m2)
b. Mức cường độ âm (L)
Đại lượng L = lg I gọi
I0
là mức cường độ âm của âm I (so với âm I0)
Ý nghĩa: Cho biết âm I nghe to gấp bao nhiêu lần âm I0.
Đơn vị: Ben (B)
Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB)
1dB = 1 B
10
L(dB) = 10 lg I
I0
I0 = 10-12 W/m2
3. Âm cơ bản và hoạ âm
- Khi một nhạc cụ phát ra âm có tần số f0 thì cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 
có những âm có một tần số xác định
nhạc âm và tạp âm.
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.
- Có, vì sóng âm có thể làm
- Sóng âm mang năng lượng không?
cho các phần tử vật chất
trong môi trường dao động?
- I (W/m2)
- Dựa vào định nghĩa ® I có đơn vị là gì?
- HS nghiên cứu và ghi nhận
- Fechner và Weber phát hiện:
mức cường độ âm.
+ Âm có cường độ I = 100I0 chỉ “nghe to gấp đôi” âm có cường độ I0.
+ Âm có cường độ I = 1000I0 chỉ “nghe to gấp ba” âm có cường độ I0.
- Ta thấy I = 100 ® lg I = 2
I0	I0
I = 1000 ® lg I = 3
I0	I0
- Chú ý: Lấy I0 là âm chuẩn có tần số
1000Hz và có cường độ I0 = 10-12 W/m2 chung cho mọi âm có tần số
khác nhau.
- HS ghi nhận các khái niệm
- Thông báo về các tần số âm của âm
âm cơ bản và hoạ âm từ đó
cho một nhạc cụ phát ra.
xác định đặc trưng vật lí thứ
ba của âm.
- Phổ của cùng một âm
- Quan sát phổ của một một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra, hình
10.6 ta có nhận xét gì?
® Đồ thị dao động của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ phát ra thì hoàn toàn khác nhau ® Đặc trưng vật lí thứ ba của âm là gì?
nhưng hoàn toàn khác nhau.
- Đồ thị dao động.
có cường độ khác nhau.
+ 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.
Hoạt động 3 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
RÚT KINH NGHIỆM
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................