Giáo án vật lý - Tiết 12:SÓNG ÂM

Tiết 12: SÓNG ÂM (Tiết 1: Sóng âm – Cảm giác âm. Sự truyền âm – Vận tốc âm. Độ cao của âm – Âm sắc ) I. Mục đích yêu cầu: - Phân biệt các loại sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm - Nắm được các khái niệm “đặc tính sinh lí của âm”, và các khái niệm về độ cao, âm sắc, độ to của âm. * Trọng tâm: Sóng âm, vận tốc âm, sự truyền âm * Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng, thực nghiệm II. Chuẩn bị: GV: lá thép mỏng, HS xem Sgk. III. Tiến hành lên lớp: A. Ổn định: B. Kiểm tra: 1. Sóng cơ học là gì? Tính chất? Có mấy loại sóng? 2. Nêu 2 cách định nghĩa về bước sóng? Khi nào thì những điểm trên phương truyền sóng dao động cùng pha? Ngược pha? Biểu thức liên hệ giữa v, l,T? C. Bài mới. PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG I. GV thực hiện thí nghiệm: Hs nhận xét: - Ở trường hợp a khi lá thép dao động, chu kỳ của nó như thế nào so với b? (Ta > Tb) => fa ? fb (fa < fb) GV hướng dẫn HS giải thích: - Khi lá thép dao động, lớp không khí trước và sau nó bị ảnh hưởng như thế nào? - Nhờ sự truyền áp suất trong không khí, mà sự nén giãn này được lan truyền ra xa, kết quả tạo ra sóng dọc lan truyền trong không khí. I. Sóng âm và cảm giác âm: 1. Cơ chế phát âm và truyền âm của một lá thép t không khí: a. Cơ chế phát âm: - Dùng một lá thép mỏng, cho cố định một đầu, còn đầu kia cho dao động (hình a). Khi lá thép dao động, nó sẽ phát ra âm. - Lá thép càng ngắn (hình b) thì tần số dao động của lá thép càng lớn, âm phát ra càng to. b. Quá trình truyền sóng âm và cảm giác âm: Khi lá thép dao động về một phía nào đó làm cho lớp không khí liền trước nó bị nén lại, và lớp không khí liền sau nó giãn ra, và như vậy khi lá thep dao động liên tục làm cho khối khí nén giãn liên tục, tuần hoàn tạo ra t không khí một sóng cơ học và truyền tới tai nghe, nén vào màng nhĩ làm cho màng nhĩ dao động cùng với tần số dao động của lá thép và tạo ra cảm giác âm trong tai người nghe. * GV hỏi HS: Sóng âm có truyền được chân không hay không? 2. Sóng âm – Các loại sóng âm: a. Sóng âm và tính chất của sóng âm: - Sóng âm là sóng dọc truyền được trong môi trường không khí, rắn, lỏng. Có tần số trong khỏang từ 16  20.000 Hz và gây ra cảm giác âm trong tai người. - Dao động âm là do dao động cơ học của các vật rắn, lỏng và khí… các vật đó gọi là vật phát dao động âm. b. Các loại sóng âm: - Sóng âm nghe được có tần số nằm trong khoảng từ 16Hz đến 20.000 Hz. - Sóng siêu âm là những sóng có tần số lớn hơn 20.000Hz. - Sóng hạ âm là những sóng có tần số nhỏ hơn 16Hz. * Lưu ý: về phương diện vật lý thì sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm là không khác nhau, nó cũng giống các sóng cơ học khác. II. GV hỏi HS:Âm truyền trong các môi trường rắn, lỏng, và khí, trong môi trường nào âm truyền tốt hơn? (Rắn  lỏng  khí). Vậy vận tốc âm phụ thuộc mật độ và tính đàn hồi của môi trường. + Từ biểu thức liên hệ giữa l,T, l => v = ? + Xem trong Sgk vận tốc truyền âm của một số chất. Để kết luận vận tốc truyền âm phụ thuộc gì? II. Sự truyền âm – vận tốc âm: - Sóng âm truyền được trong chất lỏng, khí, rắn và không truyền được trong chân không. - Vận tốc truyền âm (vận tốc âm) phụ thuộc vào môi trường truyền âm: tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của môi trường. III. Về bản chất, tạp âm là sự tổng hợp phức tạp của nhiều dao động có tần số và biên độ khác nhau. Cho nên chúng ta chỉ nghiên cứu nhạc âm. Vd: cùng một điệu hát, nhưng giọng nữ thì cao (thanh), giọng nam thì trầm. Là do những âm này có tần số khác nhau tạo ra độ cao của âm là khác nhau. III. Độ cao của âm: * Các loại âm: - Nhạc âm: là những âm có tần số hoàn toàn xác định. Vd: tiếng đàn, tiếng hát. - Tạp âm: là những âm có tần số không xác định. Vd: tiếng máy nổ, tiếng chân đi. * Độ cao của âm: là một đặc trưng sinh lý của âm phụ thuộc vào tần số của âm. Âm cao là âm có tần số lớn. Âm nhỏ (âm trầm) là âm có tần số nhỏ. IV. GV đặt vấn đề: - Vì sao trong cùng một bản hòa tấu, ta vẫn phân biệt được tiếng của các loại nhạc cụ khác nhau, đó là do âm sắc. - Vì sao khi 2 ca sĩ cùng hát một câu hát ở cùng một độ cao (cùng f, cùng A) mà ta vẫn phân biệt được giọng hát của từng người? (đó là nhờ âm sắc). IV. Âm sắc: - Âm sắc là đặc trưng sinh lý của âm phụ thuộc vào tần số âm, biên độ sóng âm và các thành phần cấu tạo của âm. - Âm sắc giúp ta phân biệt được các sắc thái khác nhau của các nguồn âm có cùng tần số, có cùng biên độ. D. Củng cố: Nhắc lại: - Sóng âm? Tính chất của sóng âm? Vận tốc âm? - Độ cao của âm? Âm sắc? Do đâu mà có âm sắc? E. Dặn dò: Hs xem tiếp phần còn lại.