Giáo án Vật lý Khối 12 - Chương II: Sóng cơ và sóng âm - Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm

Ngày soạn:
Tiết dạy: 18
Bài 11
ĐĂC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
MỤC TIÊU
Kiến thức:
Nêu được ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ cao, độ to và âm sắc.
Nêu được ba đặc trưng vật lí tương ứng với ba đặc trưng sinh lí của âm.
Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của âm.
Kĩ năng:
Thái độ:
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Các nhạc cụ như sáo trúc, đàn để minh hoạ mối liên quan giữa các tính chất sinh lí và vật lí.
Học sinh: Ôn lại các đặc trưng vật lí của âm.
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định tổ chức:
Lớp:
Kiểm tra bài cũ:
Bài mới
Hoạt động 1 ( phút): Tìm hiểu về độ cao của âm
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
-Hai ca sĩ một nam một nữ cùng hát
- HS đọc Sgk và ghi nhận đặc
I. Độ cao
một câu hát, nhưng thường thì giọng
trưng sinh lí của âm là độ cao.
- Độ cao của âm là một
nam trầm hơn giọng nữ. Cảm giác về
đặc trưng sinh lí của âm
sự trầm bổng của âm được mô tả
gắn liền với tần số âm.
bằng khái niệm độ cao của âm.
- Thực nghiệm, âm có tần số càng
lớn thì nghe càng cao, âm có tần số
càng nhỏ thì nghe càng trầm.
- Chú ý: Tần số 880Hz thì gấp đôi
tần số 440Hz nhưng không thể nói
âm có tần số 880Hz cao gấp đôi âm
có tần số 440Hz.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về độ to của âm
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Thực nghiệm, âm có I càng lớn ®
- HS nghiên cứu Sgk và ghi
II. Độ to
nghe càng to.
nhận đặc trưng sinh lí của âm
- Độ to của âm tỉ lệ với
- Tuy nhiên, Fechner và Weber
là độ to.
mức cường độ âm L.
chứng minh rằng cảm giác về độ to
- Độ to chỉ là một khái
của âm lại không tỉ lệ với I mà tỉ lệ
niệm nói về đặc trưng sinh
với mức cường độ âm.
lí của âm gắn liền với đặc
- Lưu ý: Ta không thể lấy mức cường
trưng vật lí mức cường độ
độ âm làm số đo độ to của âm. Vì
âm.
các hạ âm và siêu âm vẫn có mức cường độ âm, nhưng lại không có độ to.
- Lưu ý: Ta không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về âm sắc
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Ba ca sĩ cùng hát một câu hát ở cùng một độ cao ® dễ dàng phân biệt được đâu là giọng của ca sĩ nào. Tương tự như một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon và một chiếc kèn săcxô ® Sỡ dĩ phân biệt được ba âm đó vì chúng có âm sắc khác nhau.
Nhìn vào đồ thị dao động hình 10.6, ta có nhận xét gì?
Y/c HS nghiên cứu ở Sgk cơ chế hoạt động của đàn oocgan.
HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí của âm là âm sắc.
Đồ thị dao động có dạng khác nhau nhưng có cùng T.
HS đọc Sgk để tìm hiểu.
III. Âm sắc
- Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.
Hoạt động 4 ( 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.
Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí trong âm nhạc”.
Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
RÚT KINH NGHIỆM
Ngày soạn:
Tiết dạy: 19
BÀI TẬP
Mục tiêu:
Vận dụng kiến thức về sóng âm.
Kỹ năng: Giải được các bài toán đơn giản về sóng âm
Chuẩn bị:
Giáo viên: một số bài tập trắc nghiệm và tự luận
Học sinh: ôn lại kiến thức về dao động điều hoà
Tiến trình bài dạy :
Ổn định lớp:
Kiểm tra bài cũ:
- Viết phương trình sóng, tại sao nói sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gia vừa có tính tuần hoàn theo không gian?
- Câu hỏi 1, 2, 3, 4 (45)
Bài mới :
Bài 1. Cảm giác về âm phụ thuộc những yếu tố nào?
A. Nguồn âm và môi trường truyền âm.	B. Nguồn âm và tai người nghe.
C. Môi trường truyền âm và tai người nghe.	D. Tai người nghe và giây thần kinh thị giác.
Bài 2. Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào của âm?
A. Độ đàn hồi của nguồn âm.	B. Biên độ dao động của nguồn âm.
C. Tần số của nguồn âm.	D. Đồ thị dao động của nguồn âm.
Bài 3. Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm trong khoảng nào?
A. Từ 0 dB đến 1000 dB.	B. Từ 10 dB đến 100 dB.
C. Từ -10 dB đến 100dB.	D. Từ 0 dB đến 130 dB.
Bài 4. Âm cơ bản và hoạ âm bậc 2 do cùng một dây đàn phát ra có mối liên hệ với nhau như thế nào?
Hoạ âm có cường độ lớn hơn cường độ âm cơ bản.
Tần số hoạ âm bậc 2 lớn gấp dôi tần số âm cơ bản.
Tần số âm cơ bản lớn gấp đôi tần số hoạ âm bậc 2.
Tốc độ âm cơ bản lớn gấp đôi tốc độ hoạ âm bậc 2.
Bài 5. Hộp cộng hưởng có tác dụng gì?
A. Làm tăng tần số của âm.	B. Làm giảm bớt cường độ âm.
C. Làm tăng cường độ của âm.	D. Làm giảm độ cao của âm.
Bài 6. Vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là 0,85m. Tần số của âm là
A. f = 85Hz.	B. f = 170Hz.	C. f = 200Hz.	D. f = 255Hz.
Bài 7. Một sóng cơ học có tần số f = 1000Hz lan truyền trong không khí. Sóng đó được gọi là
A. sóng siêu âm.	B. sóng âm.	C. sóng hạ âm.	D. chưa đủ điều kiện để kết
luận.
Bài 8. Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ học nào sau đây?
A. Sóng cơ học có tần số 10Hz.	B. Sóng cơ học có tần số 30kHz.
C. Sóng cơ học có chu kỳ 2,0ms.	D. Sóng cơ học có chu kỳ 2,0ms.
Bài 9. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Sóng âm là sóng cơ học có tần số nằm trong khoảng từ 16Hz đến 20kHz.
Sóng hạ âm là sóng cơ học có tần số nhỏ hơn 16Hz.
Sóng siêu âm là sóng cơ học có tần số lớn hơn 20kHz.
Sóng âm thanh bao gồm cả sóng âm, hạ âm và siêu âm.
Bài 10. Một sóng âm 450Hz lan truyền với vận tốc 360m/s trong không khí. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau 1m trên một phương truyền sóng là
A. Dj = 0,5p(rad).	B. Dj = 1,5p (rad).	C. Dj = 2,5p (rad).	D. Dj = 3,5p (rad).
Bài 11. Một sóng cơ học lan truyền trên sợi dây đàn hồi, trong khoảng thời gian 6s sóng truyền được 6m. Tốc độ truyền sóng trên dây là bao nhiêu?
A. v = 1m.	B. v = 6m.	C. v = 100cm/s.	D. v = 200cm/s.
Bài 12. Một sóng ngang lan truyền trên một dây đàn hồi rất dài, đầu 0 của sợi dây dao động theo phương trình u = 3,6sin(pt)cm, vận tốc sóng bằng 1m/s. Phương trình dao động của một điểm M trên dây cách 0 một đoạn 2m là
A. uM = 3,6sin(pt)cm.	B. uM = 3,6sin(pt - 2)cm.
C. uM = 3,6sinp (t - 2)cm.	D. uM = 3,6sin(pt + 2p)cm.
Bài 13. Đầu 0 của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 3cm với tần số 2Hz. Sau 2s sóng truyền được 2m. Chọn gốc thời gian là lúc điểm 0 đi qua VTCB theo chiều dương. Li độ của điểm M cách 0 một khoảng 2m tại thời điểm 2s là
A. xM = 0cm.	B. xM = 3cm.	C. xM = - 3cm.	D. xM = 1,5 cm.
Bài 14. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2 dao động với tần số 15Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s. Với điểm M có những khoảng d1, d2 nào dưới đây sẽ dao động với biên độ cực đại?
A. d1 = 25cm và d2 = 20cm.	B. d1 = 25cm và d2 = 21cm.
C. d1 = 25cm và d2 = 22cm.	D. d1 = 20cm và d2 = 25cm.
Bài 15. Dùng một âm thoa có tần số rung f = 100Hz để tạo ra tại 2 điểm O1 và O2 trên mặt nước hai nguồn sóng cùng biên độ, cùng pha. Biết O1O2 = 3cm. Một hệ gợn lồi xuất hiện gồm một gợn thẳng và 14 gợn hypebol mỗi bên. Khoảng cách giữa hai gợn ngoài cùng đo dọc theo O1O2 là 2,8cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
A. v = 0,1m/s.	B. v = 0,2m/s.	C. v = 0,4m/s.	D. v = 0,8m/s.
Bài 16. Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức chuyển động âm là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nW/m2. Cường độ của âm đó tại A là
A. IA = 0,1nW/m2. . IA = 0,1mW/m2.	C. IA = 0,1W/m2. D. IA = 0,1GW/m2.
Bài 17. Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức chuyển động âm là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nW/m2. Mức cường độ của âm đó tại điểm B cách N một khoảng NB = 10m là
A. LB = 7B.	B. LB = 7dB.	C. LB = 80dB.	D. LB = 90dB.
Bài 18. Một sợi dây đàn hồi AB được căng theo phương ngang, đầu A cố định, đầu B được rung nhờ một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây. Tần số rung là 100Hz và khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là l = 1m. Tốc độ truyền sóng trên dây là:
A. 100cm/s;	B. 50cm/s;	C. 75cm/s;	D. 150cm/s.