Giáo án và PPT KHTN 7 cánh diều Bài 10: Biên độ, tần số, độ to và độ cao của âm

BÀI 10: BIÊN ĐỘ, TẦN SỐ, ĐỘ TO VÀ ĐỘ CAO CỦA ÂM

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV phát phiếu học tập KWL  và yêu cầu học sinh thực hiện cá nhân theo yêu cầu viết trên phiếu

Hãy nêu 2 ví dụ về nguồn âm?	Trả lời:
Theo em âm do các nguồn khác nhau tạo ra khác nhau về đặc điểm gì? Yếu tố nào tạo nên sự khác nhau đó?	Trả lời:
Các em đã học được kiến thức gì?	Trả lời:

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA ÂM

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm biên độ của sóng âm và mối liên hệ giữa độ to và biên độ của âm

- GV yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thiện cá nhân phần I bước 1 trong nội dung Phiếu học tập.

 - GV giới thiệu máy dao động kí: tác dụng và cách xác định biên độ dao động bằng máy dao động kí.

- GV chia lớp thành các nhóm nhỏ 4 HS

- GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm xác định biên độ dao động bằng máy dao động kí, ghi chép kết quả quan sát được vào phần I bước 2 trong Phiếu học tập.

- GV hướng dẫn HS chốt lại các kiến thức về biên độ dao động.

- GV chia lớp thành các nhóm 4 HS.

- GV yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thiện phần II bước 1 trong nội dung Phiếu học tập.

- GV yêu cầu HS nêu phương án thí nghiệm hình 10.1.

- GV hướng dẫn HS chốt lại các bước tiến hành thí nghiệm để tìm ra mối liên hệ giữa biên độ dao động và độ to của âm.

- GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm, ghi chép kết quả quan sát được vào phần II bước 2 trong Phiếu học tập.

- GV yêu cầu HS làm thí nghiệm dùng máy dao động kí để so sánh biên độ của âm thoa trong các trường hợp khác nhau.

- Tìm hiểu thông tin trong SGK về đơn vị đo độ to của âm, độ to của một số âm thường gặp, ngưỡng đau.

Sản phẩm dự kiến:

1. Biên độ

- Đối với một vật dao động, biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng của nó.

- Đơn vị đo biên độ là đơn vị đo độ dài.

- Thiết bị cho phép “nhìn thấy” dao động của sóng âm là máy dao động kí.

Máy dao động ký

Khi sử dụng máy dao động kí để xác định biên độ dao động ta làm như sau:

- Kết nối micro với máy dao động kí.

- Quan sát đồ thị dao động âm trên màn hình.

- Biên độ dao động là khoảng cách giữa đỉnh đồ thị và đường kẻ ngang giữa đồ thị.

Biên độ dao động hiển thị trên màn hình tỉ lệ với biên độ dao động của sóng âm và micro nhận được.

2. Độ to của âm

- Khi âm thanh (sóng âm) truyền đến tai ta với biên độ lớn, ta nghe được âm to hơn.

- Khi âm thanh (sóng âm) truyền đến tai ta với biên độ nhỏ, ta nghe được âm nhỏ hơn.

a) Gõ vào mặt trống.

- Quả cầu bấc lệch càng  nhiều (càng ít), chứng tỏ biên độ dao động của mặt trống  càng lớn (nhỏ), tiếng trống càng to (nhỏ).

b) Gõ vào âm thoa.

- Biên độ dao động của sóng âm càng lớn (nhỏ), âm thoa phát ra âm càng to (nhỏ).

Kết luận: Biên độ dao động của sóng âm càng lớn (nhỏ), âm phát ra càng to (nhỏ) .

 - Đơn vị đo độ to của âm là đêxiben, kí hiệu dB.

- Ngưỡng đau là 130dB.

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA ÂM

Hoạt động 2: Tìm hiểu về tần số và mối liên hệ giữa độ cao và tần số của sóng

 - GV chia lớp thành các nhóm 4 HS

- GV yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thiện phần III bước 1, bước 2 trong nội dung Phiếu học tập.

- GV hướng dẫn HS chốt lại các kiến thức thế nào là một dao động, tần số dao động, cách xác định tần số dao động bằng đồng hồ đo điện đa năng.

- GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm 4 HS xác định tần số dao động bằng đồng hồ đo điện đa năng, ghi chép kết quả quan sát được vào phần III  bước 3, bước 4 trong Phiếu học tập.

-  GV chia lớp thành các nhóm 4 HS

- GV yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thành phần IV bước 1 trong nội dung Phiếu học tập.

- GV hướng dẫn HS chốt lại các bước tiến hành thí nghiệm với thước thép đàn hồi, âm thoa và máy dao động kí để tìm ra mối liên hệ giữa tần số dao động và độ cao của âm.

- GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm thí nghiệm trên, ghi chép kết quả quan sát được vào phần IV bước 2, bước 3 trong Phiếu học tập

Sản phẩm dự kiến:

1. Tần số

- Xét với một con lắc đơn đang dao động khi quả cầu đi từ vị trí có độ lệch lớn nhất (so với vị trí cân bằng) ở bên này sang bên kia rồi trở lại vị trí có độ lệch lớn nhất ban đầu, ta nói con lắc thực hiện một dao động.

- Số dao động thực hiện được trong 1 giây là tần số.

- Đơn vị đo tần số là Héc (Hz).

- Đồng hồ đo điện đa năng có thể dùng để xác định tần số dao dao động của sóng âm.

Cách dùng đồng hồ đo điện đa năng

Khi sử dụng đồng hồ đo điện đa năng có thể dùng để xác định tần số dao dao động của sóng âm ta làm như sau:

- Kết nối micro với đồng hồ đo điện đa năng.

- Đặt âm thoa trên hộp cộng hưởng, gõ mạnh vào một nhánh âm thoa.

- Đọc số chỉ trên màn hình của đồng hồ, đó chính là tần số dao động của âm thoa khi đó.

2. Độ cao của âm

a) Dùng thước thép đàn hồi.

- Phần tự do của thước dài dao động chậm, tần số dao động nhỏ, âm phát ra thấp.

- Phần tự do của thước ngắn dao động nhanh, tần số dao động lớn, âm phát ra cao.

b) Gõ vào âm thoa.

- Tần số dao động của sóng âm càng lớn (nhỏ), âm thoa phát ra âm càng cao (thấp).

Kết luận: Tần số dao động của sóng âm càng lớn (nhỏ), âm phát ra càng cao (thấp). 

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Khi tần số âm thay đổi, âm phát ra cao.

B. Khi tần số âm thay đổi, âm phát ra thấp.

C. Vật dao động càng nhanh thì âm phát ra càng thấp.

D. Âm phát ra thấp tức là tần số dao động nhỏ, vật dao động chậm.

Câu 2: Để thay đổi tần số dao động của dây đàn, người chơi đàn ghi ta phải thực hiện thao tác nào dưới đây?

A. Gảy vào dây đàn mạnh hơn.

B. Thay đổi vị trí bấm phím đàn.

C. Thay đổi tư thế ngồi.

D. Tì thân đàn sát vào thân người.

Câu 3: Vì sao đứng trước mặt hồ lăn tăn gợn sóng ta lại không nghe thấy âm thanh phát ra?

A. Do mặt nước không dao động mà chỉ chuyển động nên không phát ra âm.

B. Do không khí bên trên mặt nước không dao động.

C. Mặt nước dao động nhưng phát ra âm có tần số quá lớn.

D. Mặt nước dao động nhưng phát ra âm có tần số quá nhỏ.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: D

Câu 2: B

Câu 3: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Để điều trị một số chấn thương, chẳng hạn như giãn cơ bắp, có thể sử dụng các thiết bị phát ra siêu âm để xoa bóp các vùng bị đau. Siêu âm được sử dụng có tần số khoảng 1 triệu Hz. Chúng ta có thể nghe được âm phát ra từ các thiết bị này không? Vì sao?       

Câu 2: An được cô giáo giao chuẩn bị và trình bày trước lớp về nguồn âm và âm mà nó có thể tạo ra. An suy nghĩ và nhận thấy: Có nhiều nhạc cụ có dây căng; khi người chơi gảy các dây này thì có âm phát ra. An dựng lại mô hình dây đàn ghi ta “cao su” như hình 10.2.

Khi thay đổi độ căng của dây cao su, An nhận thấy âm phát ra cao, thấp khác nhau. Khi thay đổi lực kéo của tay lên dây cao su An cũng nhận thấy âm phát ra to, nhỏ khác nhau.

a) Hãy giải thích hiện tượng bằng các khái niệm biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm.

b) Em hãy chế tạo đàn ghi ta cao su như của bạn An và kiểm nghiệm lại những điều An đã nhận thấy.