Bài 11. Đặc trưng sinh lí của âm

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Kim Hân
Ngày gửi: 07h:54' 03-11-2021
Dung lượng: 6.9 MB
Số lượt tải: 698
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Kim Hân
Ngày gửi: 07h:54' 03-11-2021
Dung lượng: 6.9 MB
Số lượt tải: 698
Số lượt thích:
0 người
CHÀO CÁC EM HỌC SINH
Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng.
+ Nút(N): là điểm luôn luôn đứng yên
+ Bụng(B): là điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại
Câu 1: Sóng dừng là gì?
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 2. ĐK để có sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định.
Với k =1, 2, 3,..
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
k = số bụng = số bó = số múi = số nút - 1
k nhỏ nhất =1
Câu 3. ĐK để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do.
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần
Với k = 0,1,2,3,…
k = số bụng -1 = số nút - 1
Câu 4. Một dây đàn dài 40cm, hai đầu cố định, khi dây dao động với tần số 600Hz ta quan sát trên dây có sóng dừng với hai bụng sóng. Vận tốc sóng trên dây là
v = 79,8m/s.
B. v = 120 m/s.
C. v = 240m/s.
D. v = 480m/s.
Hằng ngày chúng ta nghe rất nhiều loại âm thanh khác nhau. Ta phân biệt được các âm khác nhau đó dựa trên đặc điểm gì?
Chủ đề 3:ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ VÀ SINH LÍ ÂM
Âm. Nguồn âm. Phân loại sóng âm
Những đặc trưng của âm
Đặc trưng vật lí của âm
Đặc trưng sinh lí của âm
NỘI DUNG:
I. ÂM. NGUỒN ÂM
Âm và sóng âm.
- Âm là những sóng truyền trong các môi trường đến tai gây cảm giác âm. Sóng này gọi là sóng âm.
- Sóng âm là những sóng cơ lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí.
Trong chất rắn: sóng âm là sóng ngang hay sóng dọc.
Trong chất lỏng, khí: sóng âm là sóng dọc.
2. Nguồn âm
Một vật dao động phát ra âm là một nguồn âm.
MỘT SỐ NGUỒN ÂM THƯỜNG GẶP
Hãy chỉ ra bộ phận dao động phát ra âm trong các dụng cụ trên.
f > 20.000 Hz
3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm
f < 16Hz
Hạ âm
Âm nghe được
(âm thanh)
Siêu âm
f
Tiếng nói, loa, nhạc cụ, động cơ…
Có cùng bản chất vật lý, cùng là sóng cơ học, truyền trong các môi trường đàn hồi (rắn, lỏng, khí), không truyền được trong chân không.
4. Sự truyền âm
Âm truyền được trong tất cả môi trường vật chất đàn hồi như: Rắn, lỏng, khí.
Âm không truyền được trong chân không.
Vật liệu cách âm là các vật liệu có tính đàn hồi kém: Bông, xốp, len...
Trong một môi trường đồng tính âm truyền đi với tốc độ hoàn toàn xác định. Trong các môi trường khác nhau âm truyền với tốc độ khác nhau. Nói chung thì vr > vl > vk.
II. Những đặc trưng của âm
Đặc trưng vật lí của âm: là những gì khoa học đo đạc tính toán bằng các số liệu cụ thể.
Đặc trưng sinh lí của âm: là những gì cơ thể chúng ta cảm nhận được bằng các khả năng sinh học.
1. Những đặc trưng vật lí của âm
Nhạc âm là những âm có một tần số xác định, thường do nhạc cụ phát ra.
Tạp âm không có một tần số xác định, như tiếng búa đập, tiếng sấm …
a. Tần số âm
Tần số âm là một đặc trưng vật lí của âm.
b. Cường độ âm và mức cường độ âm
(W/m2)
* Cường độ âm:
- Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng được đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền trong một đơn vị thời gian.
- Một nguồn âm công suất Png thì tại điểm cách nguồn một khoảng R có cường độ âm được tính theo công thức:
(B)
(dB)
Với I0 = 10-12 (W/m2),
gọi là cường độ âm chuẩn
* Mức cường độ âm:
- Mức cường độ âm (L) của cường độ âm I được xác định theo công thức:
Hoặc
Để thiết lập một thang bậc về cường độ âm người ta đưa ra khái niệm mức cường độ âm.
Đơn vị của mức cường độ âm là ben, kí hiệu B
1B = 10dB
c. Âm cơ bản và hoạ âm
Âm cơ bản
(Hoạ âm thứ nhất)
Hoạ âm thứ hai
Đồ thị dao động
c. Âm cơ bản và hoạ âm
- Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các hoạ âm trong một nhạc âm tạo thành đồ thị dao động của nhạc âm đó.
- Đặc trưng vật lý thứ ba của âm là đồ thị dao động của âm đó.
Đồ thị dao động âm của kèn sacxô
Đồ thị dao động âm của sáo
Có nhận xét gì về những đồ thị trên ?
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Môi trường truyền âm có thể là rắn, lỏng, khí.
B. Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt.
C. Vận tốc truyền âm thay đổi theo môi trường và nhiệt độ.
D. Sóng âm trong không khí là sóng dọc.
VẬN DỤNG
Câu 2: Cường độ âm được đo bằng:
A. oát trên mét vuông.
B. oát.
C. niutơn trên mét vuông.
D. niutơn trên mét.
VẬN DỤNG
Câu 3: Sóng âm không truyền được trong:
A. thép.
B. không khí.
C. chân không.
D. nước.
Câu 3: Chọn câu đúng. Siêu âm là âm
A. có tần số lớn
B. có cường độ rất lớn
C. có tần số trên 20000Hz
D. truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm
- Độ cao của âm là một khái niệm dùng để mô tả cảm giác về sự trầm, bổng của âm.
- Độ cao của âm gắn liền với tần số âm f (Hz).
Tuy nhiên tần số âm và độ cao không tỉ lệ thuận với nhau. Không được dùng tần số làm số đo của độ cao.
- Âm có tần số lớn thì nghe càng cao và ngược lại.
2. Những đặc trưng sinh lí của âm
a. Độ cao
b. Độ to của âm
+ Độ to của âm là một khái niệm dùng để mô tả cảm giác về sự “to” hay “nhỏ” của âm.
+ Độ to của âm tăng theo mức cường độ âm.
+ Âm càng to thì mức cường độ âm cường độ âm càng lớn và ngược lại. Tuy nhiên không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm.
Độ to là một đặc trưng sinh lí của âm dùng để mô tả mức độ to, nhỏ của âm thanh, nó gắn liền với đặc trưng vật lí là mức cường độ âm.
+ Thực nghiệm chứng tỏ rằng nếu cường độ âm càng lớn sẽ cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm lại không tỉ lệ thuận với cường độ âm.
+ Theo một qui luật sinh học do Vê – be phát hiện, khi cường độ âm tăng lên 10n lần thì cảm giác về độ to của âm chỉ tăng lên n lần.
+ Mặt khác, theo toán học ta lại biết lg10n = n. Vậy cảm giác về độ to của âm biến đổi theo lô-ga-rit thập phân của cường độ âm.
=> Độ to của âm có liên quan đến mức cường độ âm
c. Âm sắc
Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm giúp ta phân biệt âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.
CỦNG CỐ
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Câu 5 sgk
Chọn câu đúng: Độ cao của âm là
là một đặc trưng vật lí của âm.
là một đặc trưng sinh lí của âm.
C. vừa là đặc trưng vật lí, vừa là đặc trưng sinh lí của âm.
D. là tần số của âm.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
2. Câu 6 sgk
Chọn câu đúng: Âm sắc là
màu sắc của âm.
một tính chất của âm giúp ta nhận biết các nguồn âm.
một đặc trưng sinh lí của âm.
một đặc trưng vật lí của âm.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
3. Câu 7 sgk
Chọn câu đúng: Độ to của âm gắn liền với
cường độ âm.
biên độ dao động của âm.
mức cường độ âm.
tần số âm.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 8 (trang 55 SGK Vật Lý 12): Một lá thép dao động với chu kì T = 80ms. Âm do nó phát ra có nghe được không ?
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 9 (trang 55 SGK Vật Lý 12): Một siêu âm có tần số 1MHz. Sử dụng bảng 10.1 SGK, hãy tính bước sóng của siêu âm này trong không khí ở 0oC và trong nước ở 15oC.
Theo bảng 10.1, vận tốc âm trong không khí ở 00C là v = 331 m/s, trong nước ở 15 00C là v’ = 1500(m/s).
Bước sóng của siêu âm trong không khí ở 00C:
Bước sóng của âm trong nước ở 15 00C :
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 10 (trang 5 SGK Vật Lý 12): Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng một ống bằng gang dài 951,25m. Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ, một truyền qua gang và một truyền qua không khí ở trong ống gang ; hai tiếng ấy cách nhau 2,5s. Biết tốc độ âm trong không khí là 340m/s, hãy tính tốc độ âm trong gang.
Vận tốc âm truyền trong gang nhanh hơn vận tốc truyền trong không khí
Gọi t là thời gian truyền âm trong không khí.
→ Thời gian truyền trong gang là (t – 2,5)
Ta có: Thời gian truyền trong không khí:
Tốc độ âm trong gang:
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Chuẩn bị cho bài kiểm tra giữa kì:
+ Ôn tập toàn bộ kiến thức cả hai chương I và II.
+ Làm lại các bài tập sgk- sbt thuộc hai chương I và II và các bài tập tương tự.
Bàn phím
Mạch điện từ bên
trong đàn
Loa phát ra âm thanh
Tạo nốt nhạc
Tạo đồ thị dao động điện từ
giống đồ thị dao động âm
Chọn âm
nhạc cụ
CHÚC CÁC EM LUÔN HỌC TỐT
Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng.
+ Nút(N): là điểm luôn luôn đứng yên
+ Bụng(B): là điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại
Câu 1: Sóng dừng là gì?
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 2. ĐK để có sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định.
Với k =1, 2, 3,..
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
k = số bụng = số bó = số múi = số nút - 1
k nhỏ nhất =1
Câu 3. ĐK để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do.
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần
Với k = 0,1,2,3,…
k = số bụng -1 = số nút - 1
Câu 4. Một dây đàn dài 40cm, hai đầu cố định, khi dây dao động với tần số 600Hz ta quan sát trên dây có sóng dừng với hai bụng sóng. Vận tốc sóng trên dây là
v = 79,8m/s.
B. v = 120 m/s.
C. v = 240m/s.
D. v = 480m/s.
Hằng ngày chúng ta nghe rất nhiều loại âm thanh khác nhau. Ta phân biệt được các âm khác nhau đó dựa trên đặc điểm gì?
Chủ đề 3:ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ VÀ SINH LÍ ÂM
Âm. Nguồn âm. Phân loại sóng âm
Những đặc trưng của âm
Đặc trưng vật lí của âm
Đặc trưng sinh lí của âm
NỘI DUNG:
I. ÂM. NGUỒN ÂM
Âm và sóng âm.
- Âm là những sóng truyền trong các môi trường đến tai gây cảm giác âm. Sóng này gọi là sóng âm.
- Sóng âm là những sóng cơ lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí.
Trong chất rắn: sóng âm là sóng ngang hay sóng dọc.
Trong chất lỏng, khí: sóng âm là sóng dọc.
2. Nguồn âm
Một vật dao động phát ra âm là một nguồn âm.
MỘT SỐ NGUỒN ÂM THƯỜNG GẶP
Hãy chỉ ra bộ phận dao động phát ra âm trong các dụng cụ trên.
f > 20.000 Hz
3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm
f < 16Hz
Hạ âm
Âm nghe được
(âm thanh)
Siêu âm
f
Tiếng nói, loa, nhạc cụ, động cơ…
Có cùng bản chất vật lý, cùng là sóng cơ học, truyền trong các môi trường đàn hồi (rắn, lỏng, khí), không truyền được trong chân không.
4. Sự truyền âm
Âm truyền được trong tất cả môi trường vật chất đàn hồi như: Rắn, lỏng, khí.
Âm không truyền được trong chân không.
Vật liệu cách âm là các vật liệu có tính đàn hồi kém: Bông, xốp, len...
Trong một môi trường đồng tính âm truyền đi với tốc độ hoàn toàn xác định. Trong các môi trường khác nhau âm truyền với tốc độ khác nhau. Nói chung thì vr > vl > vk.
II. Những đặc trưng của âm
Đặc trưng vật lí của âm: là những gì khoa học đo đạc tính toán bằng các số liệu cụ thể.
Đặc trưng sinh lí của âm: là những gì cơ thể chúng ta cảm nhận được bằng các khả năng sinh học.
1. Những đặc trưng vật lí của âm
Nhạc âm là những âm có một tần số xác định, thường do nhạc cụ phát ra.
Tạp âm không có một tần số xác định, như tiếng búa đập, tiếng sấm …
a. Tần số âm
Tần số âm là một đặc trưng vật lí của âm.
b. Cường độ âm và mức cường độ âm
(W/m2)
* Cường độ âm:
- Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng được đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền trong một đơn vị thời gian.
- Một nguồn âm công suất Png thì tại điểm cách nguồn một khoảng R có cường độ âm được tính theo công thức:
(B)
(dB)
Với I0 = 10-12 (W/m2),
gọi là cường độ âm chuẩn
* Mức cường độ âm:
- Mức cường độ âm (L) của cường độ âm I được xác định theo công thức:
Hoặc
Để thiết lập một thang bậc về cường độ âm người ta đưa ra khái niệm mức cường độ âm.
Đơn vị của mức cường độ âm là ben, kí hiệu B
1B = 10dB
c. Âm cơ bản và hoạ âm
Âm cơ bản
(Hoạ âm thứ nhất)
Hoạ âm thứ hai
Đồ thị dao động
c. Âm cơ bản và hoạ âm
- Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các hoạ âm trong một nhạc âm tạo thành đồ thị dao động của nhạc âm đó.
- Đặc trưng vật lý thứ ba của âm là đồ thị dao động của âm đó.
Đồ thị dao động âm của kèn sacxô
Đồ thị dao động âm của sáo
Có nhận xét gì về những đồ thị trên ?
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Môi trường truyền âm có thể là rắn, lỏng, khí.
B. Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt.
C. Vận tốc truyền âm thay đổi theo môi trường và nhiệt độ.
D. Sóng âm trong không khí là sóng dọc.
VẬN DỤNG
Câu 2: Cường độ âm được đo bằng:
A. oát trên mét vuông.
B. oát.
C. niutơn trên mét vuông.
D. niutơn trên mét.
VẬN DỤNG
Câu 3: Sóng âm không truyền được trong:
A. thép.
B. không khí.
C. chân không.
D. nước.
Câu 3: Chọn câu đúng. Siêu âm là âm
A. có tần số lớn
B. có cường độ rất lớn
C. có tần số trên 20000Hz
D. truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm
- Độ cao của âm là một khái niệm dùng để mô tả cảm giác về sự trầm, bổng của âm.
- Độ cao của âm gắn liền với tần số âm f (Hz).
Tuy nhiên tần số âm và độ cao không tỉ lệ thuận với nhau. Không được dùng tần số làm số đo của độ cao.
- Âm có tần số lớn thì nghe càng cao và ngược lại.
2. Những đặc trưng sinh lí của âm
a. Độ cao
b. Độ to của âm
+ Độ to của âm là một khái niệm dùng để mô tả cảm giác về sự “to” hay “nhỏ” của âm.
+ Độ to của âm tăng theo mức cường độ âm.
+ Âm càng to thì mức cường độ âm cường độ âm càng lớn và ngược lại. Tuy nhiên không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm.
Độ to là một đặc trưng sinh lí của âm dùng để mô tả mức độ to, nhỏ của âm thanh, nó gắn liền với đặc trưng vật lí là mức cường độ âm.
+ Thực nghiệm chứng tỏ rằng nếu cường độ âm càng lớn sẽ cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm lại không tỉ lệ thuận với cường độ âm.
+ Theo một qui luật sinh học do Vê – be phát hiện, khi cường độ âm tăng lên 10n lần thì cảm giác về độ to của âm chỉ tăng lên n lần.
+ Mặt khác, theo toán học ta lại biết lg10n = n. Vậy cảm giác về độ to của âm biến đổi theo lô-ga-rit thập phân của cường độ âm.
=> Độ to của âm có liên quan đến mức cường độ âm
c. Âm sắc
Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm giúp ta phân biệt âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.
CỦNG CỐ
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Câu 5 sgk
Chọn câu đúng: Độ cao của âm là
là một đặc trưng vật lí của âm.
là một đặc trưng sinh lí của âm.
C. vừa là đặc trưng vật lí, vừa là đặc trưng sinh lí của âm.
D. là tần số của âm.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
2. Câu 6 sgk
Chọn câu đúng: Âm sắc là
màu sắc của âm.
một tính chất của âm giúp ta nhận biết các nguồn âm.
một đặc trưng sinh lí của âm.
một đặc trưng vật lí của âm.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
3. Câu 7 sgk
Chọn câu đúng: Độ to của âm gắn liền với
cường độ âm.
biên độ dao động của âm.
mức cường độ âm.
tần số âm.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 8 (trang 55 SGK Vật Lý 12): Một lá thép dao động với chu kì T = 80ms. Âm do nó phát ra có nghe được không ?
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 9 (trang 55 SGK Vật Lý 12): Một siêu âm có tần số 1MHz. Sử dụng bảng 10.1 SGK, hãy tính bước sóng của siêu âm này trong không khí ở 0oC và trong nước ở 15oC.
Theo bảng 10.1, vận tốc âm trong không khí ở 00C là v = 331 m/s, trong nước ở 15 00C là v’ = 1500(m/s).
Bước sóng của siêu âm trong không khí ở 00C:
Bước sóng của âm trong nước ở 15 00C :
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 10 (trang 5 SGK Vật Lý 12): Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng một ống bằng gang dài 951,25m. Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ, một truyền qua gang và một truyền qua không khí ở trong ống gang ; hai tiếng ấy cách nhau 2,5s. Biết tốc độ âm trong không khí là 340m/s, hãy tính tốc độ âm trong gang.
Vận tốc âm truyền trong gang nhanh hơn vận tốc truyền trong không khí
Gọi t là thời gian truyền âm trong không khí.
→ Thời gian truyền trong gang là (t – 2,5)
Ta có: Thời gian truyền trong không khí:
Tốc độ âm trong gang:
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Chuẩn bị cho bài kiểm tra giữa kì:
+ Ôn tập toàn bộ kiến thức cả hai chương I và II.
+ Làm lại các bài tập sgk- sbt thuộc hai chương I và II và các bài tập tương tự.
Bàn phím
Mạch điện từ bên
trong đàn
Loa phát ra âm thanh
Tạo nốt nhạc
Tạo đồ thị dao động điện từ
giống đồ thị dao động âm
Chọn âm
nhạc cụ
CHÚC CÁC EM LUÔN HỌC TỐT
 







Các ý kiến mới nhất