Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Bài 10-11: Đặc trưng vật lí ,sinh lí của âm

 Sở GD-ĐT Quảng Nam Trường THPT Cao Bá QuátGv Nguyễn Hồng QuangSđt 0911 65 93 94 Chủ đề SÓNG ÂM BÀI 10-11 : ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ ,SINH LÍ CỦA ÂMNỘI DUNG CẦN ĐẠT.+Nguồn âm.+Các đặc trưng vật lí của âm.+Các đặc trưng sinh lí của âmĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂMI. Âm. Nguồn âm:1. Âm là gì?Âm là những sóng truyền trong các môi trường mà khi đến tai ta sẽ gây ra cảm giác âm. Sóng này gọi là sóng âm. Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn. Tần số của sóng âm cũng là tần số của âm.2. Nguồn âm:BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂMNguồn âm là các vật dao động phát ra âm.Dao động âm là dao động cưỡng bức. Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn.BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM3. Âm nghe được. Hạ âm. Siêu âm: Âm nghe được ( âm thanh) là những âm gây ra cảm giác âm. Có tần số từ 16 Hz đến 20 000 Hz. Hạ âm: tai người không nghe được. Có tần số 20 000 Hz.16 Hz20 kHzHạ âmSiêu âmÂm nghe đượcÂm nghe đượcHạ âm(f 20KHz)16 Hz20 KHzfÂm nghe được là những âm có tác dụng làm cho màng nhĩ trong tai ta dao động và gây ra cảm giác âm BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM4. Sự truyền âm:a. Môi trường truyền âm: Âm không truyền được trong chân không. Âm truyền được qua các chất rắn, lỏng, khí. Không truyền qua các chất chất xốp như bông, len ( chất cách âm)b. Tốc độ truyền âm:Sóng âm truyền trong môi trường với một tốc độ hoàn toàn xác địnhvkhí < vlỏng < vrắnVận tốc truyền âm phụ thuộc vào môi trường: nhiệt độ và mật độ môi trường.BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂMII. Nghững đặc trưng vật lí của âm:1. Tần số âm:Tần số âm là đặc trưng quan trọng của âm.2. Cường độ âm và mức cường độ âm:a. Cường độ âm: ICường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị điện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.Đơn vị: W/m2BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM2. Cường độ âm và mức cường độ âm:b. Mức cường độ âm:I0=10-12 (W/m2 ): cường độ âm chuẩn. Có tần số 1000 Hz.L: mức cường độ âm ( B)Công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị dB:BÀI 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM3. Âm cơ bản và họa âm: Khi một nhạc cụ phát ra một âm cơ bản (f0) thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra các họa âm (2 f0, 3 f0 ) có cường độ, biên độ khác nhau.Tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc âm đó.Tổng hợp đồ thị dao động của các họa âm ta được đồ thị dao động của âm đó.*Nhận xét: Cùng một nốt nhạc, nhạc cụ khác nhau thì số họa âm khác nhau, đồ thị dao động khác nhau.Vậy, đặc trưng vật lí thứ ba là đồ thị dao động của âm.Nguồn phát ra âm cơ bản f0: tần số nhỏ nhất.2f0 ,3f0 ,4f0 ...: các họa âm( 2,3,4....ỨNG DỤNG SÓNG ÂM- Giải trí- Thông tin: sóng âm kết hợp sóng dẫn tạo ra : sóng AM, FM, - Ứng dụng thăm dò: Sóng âm còn được dùng trong kỹ thuật thăm dò để tìm vị trí một vật. Sóng âm khi bị một vận cản sẽ bị phản xạ. Sóng phản xạ cho biết vị trí của một vật. Đường dài = Vận tốc x Thời gian - Máy phát âm điện tử: điện thoại, radio, vô tuyến,..- Hệ thống thông tin viễn thông: radio, tivi, điện thoại, máy tính, mạng.- Y tế: máy đo loãng xương, máy nghe tim thai.- Máy đuổi côn trùngỨng dụng của siêu âm:-Y học: siêu âm chẩn đoán hình ảnh, đo điện não đồ, điện tâm đồ, đo nhịp tim.- Kỹ thuật:Dùng siêu âm để kiểm tra chất lượng sản phẩm ,gia công vật liệu cũng bằn g siêu âm,hàn bằng siêu âm ,sấy khô bằng siêu âm - Nông nghiệp: Điện tâm đồĐo nhịp timHạ Âm:Khi tần số của hạ âm trùng với tần số dao động của nội tạng sẽ gây ra cộng hưởng làm co bóp mạnh gây đau đớn và có thể vỡ các mạch máu... Tháng 2/1948, con tàu Urang Medan đang trên hành trình ở eo biển Malacca, bỗng nhiên tất cả các thuyền viên trên tàu đều chết một cách bất ngờ mắt họ vẫn mở, khuôn mặt nhăn nhúm vì sợ hãi. Điều kỳ lạ là thân thể họ không có vết thương, hay biểu hiện vết tích của bạo lực Định vị bằng sóng siêu âm ở dơi Loài dơi tránh chướng ngại vật và bắt côn trùng bằng cách phát ra sóng siêu âm rồi dựa vào những sóng âm dội lại để tránh chướng ngại vật và bắt mồi. Loài cá heo cũng sử dụng phương pháp này, được gọi là "echolocation" để định hướng trong môi trường nước đục.máy đo loãng xươngmáy nghe tim thaiMáy đuổi chuột bằng sóng âm III. Đặc trưng sinh lý của âm:BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM1.Độ cao của âm.1.Quan sát hình vẽ cho biết:+Có bao nhiêu nốt nhạc cơ bản?+Cách ký hiệu các nốt này.+Hai nốt khác nhau về đại lượng gì.III. Đặc trưng sinh lý của âm:BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM1.Độ cao của âm.1.Quan sát hình vẽ cho biết:+Hai nốt khác nhau về đại lượng gì. Đặc trưng sinh lý của âm:BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM1.Độ cao của âm.Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số âm2. Độ cao của âm phụ thuộc vào đại lượng vật lí nào?*Nhận xét:+Tần số lớn: âm cao.+Tần số nhỏ: âm trầmIII. Đặc trưng sinh lý của âm:BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM1.Độ cao của âm.2. Nguồn âm:BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM*Chú ý: Nữ phát ra âm cao và thanh hơn nam. Người cảm thụ âm cao tốt hơn2. Độ to của âm:BÀI 10: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM3.Quan sát và cho nhận xét. Phụ thuộc vào mức cường độ âm3. Âm sắc:BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM4.Nghe và cho biết âm do nhạc cụ nào phát ra. Đường biểu diễn trên màn hình dao động kí của âm la (f = 440Hz) phát ra bởi :BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂMCủng cố Câu 1. Chọn câu đúng. Độ cao của âmlà một đặc trưng vật lí của âm.là một đặc trưng sinh lí của âm.vừa là đặc trưng vật lí, vừa là đặc trưng sinh lí của âm. là tần số của âm.Câu 2. Độ cao của âm phụ thuộc vàocường độ âm.mức cường độ âm.tần số của âm.công suất của nguồn âm.BÀI 11: ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂMCủng cố Câu 3.Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm phụ thuộc vào: A. Vận tốc âm B. Đồ thị dao động âm C. Bước sóng D. Bước sóng và năng lượng âmCâu 4.Các đặc trưng sinh lí của âm gồm: A. Độ cao, âm sắc, năng lượng B. Độ cao, âm sắc, cường độ C. Độ cao, âm sắc, biên độ D. Độ cao, âm sắc, độ to