Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm

ĐẶC TRƯNG VẬT LÍCỦA ÂM 
TIẾT 17 - BÀI 10 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
TRÒ CHƠI - TRÒ CHƠI 
Tiếng đàn bầu 
Tiếng sáo 
Tiếng muỗi bay 
Tiếng sấm sét 
Đàm Vĩnh Hưng 
Ngô Quốc Linh 
ĐẶC TRƯNG VẬT LÍCỦA ÂM 
TIẾT 17 - BÀI 10 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
 Âm (sóng âm) là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn. 
Nguồn âm 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
 Nguồn âm là vật dao động phát ra âm. 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
 Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn. 
Cho ví dụ về một số nguồn âm ? 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
 Nguồn âm là vật dao động phát ra âm. 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
 Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn. 
Tại sao tai có thể nghe được âm thanh ? 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
 Nguồn âm là vật dao động phát ra âm. 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
 Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn. 
Vật dao động có thể phát ra những loại âm nào ? Tai người có thể nghe thấy âm nào ? Âm đó có đặc điểm gì ? 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
Vật dao động có thể phát ra những loại âm nào ? Tai người có thể nghe thấy âm nào ? Âm đó có đặc điểm gì ? 
f < 16 Hz : tai người không nghe được 
f > 16 Hz : tai người nghe được 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm 
16Hz 
20.000Hz 
... 
... 
Hạ âm 
Âm nghe được 
(Âm thanh) 
Siêu âm 
Điền tên gọi thích hợp về các loại âm ? 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm 
Định nghĩa lại về âm thanh (âm nghe được), hạ âm, siêu âm.? 
 Âm nghe được (âm thanh): có tần số từ 16  20.000 Hz. 
 Hạ âm : âm có tần số dưới 16 Hz . 
 Siêu âm : âm có tần số trên 20.000 Hz. 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm 
Âm truyền được trong các môi trường nào? Không truyền được trong các môi trường nào? Vì sao em biêt ? 
4. Sự truyền âm. 
a. Môi trường truyền âm 
 Âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí; không truyền được trong chân không. 
 Âm hầu như không truyền qua được các chất xốp như bông, len chất cách âm ốp vào tường, cửa nhà hát, phòng ghi âm 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm 
4. Sự truyền âm. 
a. Môi trường truyền âm 
b. Tốc độ truyền âm 
Nêu ví dụ chứng tỏ âm truyền có tốc độ hữu hạn? 
 Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định, hữu hạn. 
Chất 
v(m/s) 
Không khí ở 0 o C 
 331 
Không khí ở 25 o C 
346 
Hiđrô ở 0 o C 
1280 
Nước, nước biển ở 15 o C 
1500 
Sắt 
5850 
Nhôm 
6260 
B ảng 10.1 : Tốc độ truyền âm trong các môi trường 
So sánh tốc độ truyền âm trong ba môi trường rắn, lỏng, khí ? 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm 
4. Sự truyền âm. 
a. Môi trường truyền âm 
b. Tốc độ truyền âm 
So sánh tốc độ truyền âm trong ba môi trường rắn, lỏng, khí ? 
 Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định, hữu hạn. 
 v Rắn > v Lỏng > v Kh í . 
1. Âm là gì? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
2. Nguồn âm là gì? 
3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm 
4. Sự truyền âm. 
a. Môi trường truyền âm 
b. Tốc độ truyền âm 
Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào những yếu tố nào ? 
 Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định, hữu hạn. 
 v Rắn > v Lỏng > v Kh í . 
 Tốc độ truyền âm chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ, tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường . 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
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. 
Hãy phân biệt nhạc âm và tạp âm ? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
 Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm. . 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
1. Tần số âm. 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
Nguồn âm 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
1. Tần số âm. 
2. Cường độ âm và mức cường độ âm. 
Sóng âm mang năng lượng không? Biểu hiện? 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
a. Cường độ âm (I) t ại một điểm: 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
1. Tần số âm. 
2. Cường độ âm và mức cường độ âm. 
Định nghĩa cường độ âm ? Đơn vị ? 
	 là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian. 
 Đơn vị : W/m 2 
Mở rộng 
VD 
B ảng 10.3 
Cường độ I 
I o 
10I o 
100I o 
1000I o 
1 
10 
100 
1000 
0 
1 
2 
3 
Nhìn vào bảng, hãy cho biết giá trị cường độ âm ở mức thứ 1, 2, 3 so với âm chuẩn như thế nào ? 
b. Mức cường độ âm L 
Trong đó : I o =10 -12 W/m 2 : cường độ âm chuẩn có tần số 1000Hz 
 Đơn vị L: Ben ( B). 
1B = 10dB 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
2. Cường độ âm và mức cường độ âm. 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
1. Tần số âm. 
a. Cường độ âm (I) t ại một điểm: 
 Ý nghĩa : Cho biết âm I nghe to gấp bao nhiêu lần âm I o . 
VD 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
2. Cường độ âm và mức cường độ âm. 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
1. Tần số âm. 
b. Mức cường độ âm L 
Trong đó : I o =10 -12 W/m 2 : cường độ âm chuẩn có tần số 1000Hz 
 Đơn vị L: Ben ( B). 
1B = 10dB 
a. Cường độ âm (I) t ại một điểm: 
 Ý nghĩa : Cho biết âm I nghe to gấp bao nhiêu lần âm I o . 
VD 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
2. Cường độ âm và mức cường độ âm. 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
1. Tần số âm. 
Đọc SGK, tìm hiểu khái niệm âm cơ bản hay họa âm thứ nhất, tứ hai, thứ ba.. và phổ của nhạc âm. 
t 
t 
Âm cơ bản 
( Hoạ âm thứ nhất ) 
Hoạ âm thứ hai 
Đồ thị dao động 
t 
x 
t 
x 
Đồ thị dao động âm của kèn sacxô 
Đồ thị dao động âm của sáo 
Sáo 
Kèn 
Đồ thị dao động 
Âm thoa 
x 
x 
x 
t 
t 
t 
Có nhận xét gì về những đồ thị bên ? Trường hợp nào có ít họa âm nhất? 
VD 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
2. Cường độ âm và mức cường độ âm. 
I. ÂM. NGUỒN ÂM 
1. Tần số âm. 
3. Đồ thị dao động. 
 Đặc trưng vật lí thứ ba của âm, liên quan đến biên độ, tần số và các thành phần cấu tạo của âm . 
CUNG CỐ 
BÀI TẬP 
CHÀO TẠM BIỆT!!! 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
t 
Mở rộng 
Nếu công suất âm thanh nguồn phát là P thì cường độ âm I tại một điểm M cách nguồn khoảng R là : 
Trong đó S=4 R 2 l à diện tích mặt cầu chứa điểm đó . 
II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM 
Ví dụ vận dụng 
Tính cường độ âm của âm có mức cường độ 2B?