Câu hỏi tự luận vật lí 7 kết nối tri thức Bài 12: Sóng âm

CHƯƠNG IV: ÂM THANH

BÀI 12 - SÓNG ÂM

I. NHẬN BIẾT (3 câu)

Câu 1: Trình bày khái niệm dao động và sóng.

Trả lời:

• Các chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng được gọi là dao động.
• Sóng là sự lan truyền dao động trong môi trường.

Câu 2: Nêu khái niệm sóng âm và nguồn âm.

Trả lời:

• Nguồn âm là nguồn phát ra âm, các nguồn âm đều dao động.
• Sóng âm là sự lan truyền dao động của nguồn âm trong môi trường.
• Sóng âm truyền từ nguồn âm theo mọi phương ra môi trường xung quanh.

Câu 3: Nêu các môi trường truyền âm.

Trả lời:

Môi trường truyền được sóng âm gọi là môi trường truyền âm.

• Sóng âm truyền được trong các môi trường chất rắn, chất lỏng, chất khí.
• Sóng âm không truyền được trong môi trường chân không.

II. THÔNG HIỂU (5 câu)

Câu 1: Lấy ví dụ minh họa dao động và sóng.

Trả lời:

• Dao động: Dao động của quả lắc, dao động của chiếc võng, dao động của chiếc xích đu,...
• Sóng: sóng nước,...

Câu 2: Lấy ví dụ minh họa sóng âm và nguồn âm.

Trả lời:

• Nguồn âm: mặt trống, dây đàn,...
• Sóng âm: Âm thanh do loa phát ra truyền theo mọi hướng.

Câu 3: Nêu một ví dụ chứng tỏ âm có thể truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.

Trả lời:

Đặt đồng hồ có chuông đang reo vào một hộp nhựa trong và đậy kín nắp hộp. Treo hộp lơ lửng trong một bình nước. Ta nghe thấy tiếng chuông đồng hồ phát ra. Khi đó âm thanh do chiếc đồng hồ phát ra được truyền qua không khí (chất khí) ở trong hộp nhựa, qua vỏ hộp nhựa (chất rắn), qua nước trong bình (chất lỏng) và truyền ra không khí bên ngoài bình (chất khí) đến tai của người nghe.

Câu 4: Lấy ví dụ về vật dao động phát ra âm thanh.

Trả lời:

Ví dụ:

• Âm thanh phát ra từ màng loa
• Âm thanh phát ra từ tiếng chuông nhà chùa
• Âm thanh phát ra từ dây đàn khi đánh đàn ghi-ta.

Câu 5: Lấy ví dụ minh họa âm truyền trong từng môi trường chất khí, chất rắn và chất lỏng.

Trả lời:

Ví dụ:

• Áp tai xuống đất có nghe thấy tiếng bước chân => truyền qua chất rắn.
• Con người nói chuyện với nhau => truyền qua chất khí
• Khi lặn dưới nước ta vẫn nghe được tiếng của bọt nước quanh ta => truyền qua chất lỏng.

III. VẬN DỤNG (5 câu)

Câu 1: Tại sao gõ vào trống lại phát ra âm thanh?

Trả lời:

Mặt trống rung làm không khí xung quanh mặt trống rung động. Rung động này được lan truyền trong không khí. Khi đến tai ta, không khí rung động sẽ tác động lên màng nhĩ và tai ta nghe được tiếng trống.

Câu 2: Tại sao con người nói được?

Trả li:

Nguyên tắc cơ bản là các tế bào thần kinh kích thích các cơ kéo các dây thanh âm lại với nhau. Sự tương tác giữa không khí và dây thanh âm làm cho các dây này rung lên tạo ra âm thanh.

Câu 3: Tại sao các vật dẫn âm như bê tông có thể truyền âm tốt hơn so với không khí?

Trả lời:

Các vật dẫn âm như bê tông có khả năng truyền âm tốt hơn so với không khí do những lý do sau:

• Mật độ: Bê tông có mật độ cao hơn so với không khí, điều này cho phép nó truyền âm tốt hơn vì sự cố định của các phân tử bê tông giúp truyền âm nhanh chóng hơn so với không khí.
• Kết cấu: Cấu trúc tinh thể của vật liệu bê tông tạo ra các đường dẫn dọc trong vật liệu, giúp âm thanh có thể truyền qua môi trường bê tông một cách dễ dàng.
• Giao thoa và tán sắc: Bê tông ít gây ra hiện tượng giao thoa và tán sắc âm so với không khí, do đó, âm thanh có thể duy trì độ mạnh tốt hơn khi truyền qua vật liệu này.

Câu 4: Làm thế nào âm thanh có thể được truyền từ môi trường nước ra môi trường không khí?

Trả lời:

• Phản xạ và lệch hướng: Khi âm thanh từ môi trường nước chạm đến bề mặt giao giữa giữa nước và không khí, một phần âm thanh sẽ bị phản xạ trở lại trong nước và một phần sẽ được truyền vào không khí. Sự lệch hướng và phản xạ này sẽ tạo điều kiện cho âm thanh có thể truyền ra khỏi môi trường nước và vào môi trường không khí.
• Thay đổi độ mạnh của âm: Âm thanh khi chuyển từ nước ra không khí có thể trải qua sự giảm độ mạnh do sự chênh lệch môi trường truyền. Điều này có thể ảnh hưởng đến chất lượng và cường độ của âm thanh khi nó ra khỏi môi trường nước.

Câu 5: Làm thế nào âm thanh có thể được truyền từ môi trường không khí ra môi trường nước?

Trả lời:

• Phản xạ và lệch hướng: Âm thanh từ môi trường không khí xuống nước cũng sẽ gặp phải hiện tượng phản xạ và lệch hướng tại giao diện giữa không khí và nước. Sự phản xạ và lệch hướng này có thể tạo điều kiện cho âm thanh truyền vào môi trường nước.
• Chuyển đổi các đặc tính truyền âm: Khi âm thanh chuyển từ môi trường không khí sang nước, nó sẽ trải qua sự thay đổi về cường độ, tần số và đặc tính truyền âm do sự chuyển đổi giữa hai môi trường khác nhau.

IV. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Tại sao âm thanh truyền qua không khí lại có thể bị giảm độ mạnh khi đi qua một khoảng cách xa?

Trả lời:

Âm thanh bị giảm độ mạnh khi truyền qua không khí trên một khoảng cách xa do một số nguyên nhân chính sau đây:

• Phân tán âm: Khi âm thanh di chuyển qua không khí, nó phải vượt qua các phân tử không khí và các rào cản tự nhiên khác. Điều này dẫn đến việc một phần năng lượng của âm thanh bị tiêu hao trong quá trình này, gây ra giảm độ mạnh của âm thanh khi tiến xa.
• Hấp thụ âm thanh: Không khí có khả năng hấp thụ âm thanh, đặc biệt là âm thanh có tần số cao. Do đó, khi âm thanh di chuyển qua không khí trên khoảng cách xa, một phần năng lượng âm thanh sẽ bị hấp thụ bởi không khí, gây ra giảm độ mạnh của âm thanh.
• Giao thoa và tán sắc âm: Trên quãng đường đi xa, âm thanh có thể gặp phải hiện tượng giao thoa và tán sắc, trong đó sóng âm bị tán sắc và xáo trộn khi di chuyển qua không gian rộng lớn, gây ra sự giảm độ mạnh của âm thanh.

Câu 2: Các vật dẫn âm như nước và kim loại ảnh hưởng đến sự truyền âm trong không khí như thế nào?

Trả lời:

Các vật dẫn âm như nước và kim loại có ảnh hưởng đáng kể đến sự truyền âm trong không khí thông qua các cơ chế sau:

• Dẫn âm tốt hơn: Nước và kim loại là hai loại vật dẫn âm tốt hơn so với không khí. Khi âm thanh gặp phải vật liệu dẫn âm, nó sẽ truyền qua các vật liệu này nhanh hơn và giữ được độ mạnh lớn hơn, so với việc truyền qua không khí. Điều này giúp cho âm thanh có thể đi xa hơn và giữ được chất lượng tốt hơn.
• Giảm hấp thụ âm: Khả năng hấp thụ âm của nước và kim loại ít hơn so với không khí, nên khi âm thanh truyền qua các vật liệu này, nó không bị giảm độ mạnh do hấp thụ âm như khi truyền qua không khí.
• Giao thoa và tán sắc: Trong trường hợp của kim loại và nước, không có các hiện tượng giao thoa và tán sắc âm mạnh như khi truyền qua không khí, do đó âm thanh có thể duy trì độ mạnh tốt hơn khi truyền qua các vật liệu này.