Bài 10: Biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

Bài 10: Biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

Bài 10: Biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

 

I. Biên độ và độ to của âm

1. Biên độ

– Âm thanh được phát ra từ các vật dao động

– Khi một vật có độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng của nó được gọi là biên độ của dao động

2. Độ to của âm

– Biên độ dao động của vật phát ra âm càng lớn, âm càng to và ngược lại, biên độ dao động của vật phát ra âm càng nhỏ, âm càng nhỏ

– Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxiben, kí hiệu dB.

 

II. Tần số và độ cao của âm

1. Tần số

-Tần số là số dao động trong 1 giây.

– Đơn vị: Hz

– Cách xác định tần số: sử dụng bộ dụng cụ xác định tần số âm thoa

 

+ Nối đồng hồ đo điện đa năng với bộ khuếch đại âm thanh, gõ vào âm thoa.

+ Sóng âm do âm thoa phát ra được thu bằng bộ thu âm (microphone).

+ Tần số của sóng âm này sẽ hiển thị trên đồng hồ đo điện đa năng khi đặt ở chế độ đo tần số.

2. Độ cao của âm

– Tần số của dao động càng lớn, âm càng cao (càng bổng)

– Tần số của dao động càng nhỏ, âm càng thấp (càng trầm).


 

Mở đầu trang 58 Bài 10 KHTN lớp 7: Các vật xung quanh ta có thể phát ra âm to nhỏ khác nhau. Khi nào vật phát ra âm to, khi nào vật phát ra âm nhỏ.

Trả lời:

Âm phát ra to hay nhỏ phụ thuộc vào biên độ của sóng âm.

Biên độ sóng âm càng lớn thì âm nghe được càng to và ngược lại.


 

Thực hành trang 58 KHTN lớp 7: Treo một quả bóng nhẹ sao cho khi dây treo thẳng đứng thì quả bóng ở sát giữa mặt trống. Gõ vào mặt trống, quan sát dao động của quả bóng (hình 10.1) đồng thời lắng tai nghe tiếng trống.

 

Trả lời:

+ Khi gõ vào mặt trống, mặt trống lúc này là một nguồn âm.

+ Nguồn âm dao động làm cho lớp không khí xung quanh dao động (nén, giãn) đồng thời truyền dao động cho quả bóng.

+ Khi gõ mạnh vào mặt trống, quả bóng bay ra càng xa so với mặt trống (độ lệch so với vị trí cân bằng càng lớn) chứng tỏ biên độ dao động của mặt trống càng lớn, tiếng trống phát ra càng to.

+ Khi gõ nhẹ vào mặt trống, quả bóng bay ra càng ít so với mặt trống (độ lệch so với vị trí cân bằng càng nhỏ) chứng tỏ biên độ dao động của mặt trống càng nhỏ, tiếng trống phát ra càng nhỏ.


 

Câu hỏi 1 trang 59 KHTN lớp 7: Khi gảy mạnh dây đàn, tiếng đàn sẽ to hay nhỏ?

Trả lời:

Khi gảy mạnh dây đàn, biên độ dao động của dây đàn càng lớn thì tiếng đàn càng to.


 

Tìm hiểu thêm trang 59 KHTN lớp 7: Sử dụng phần mềm Sound Analyzed Free trên điện thoại và các dụng cụ: búa cao su, âm thoa, tìm hiểu sự liên hệ giữa độ to của âm và biên độ âm.

Trả lời:

Các em tự tải phần mềm trên về điện thoại và thực hành để thấy được sự liên hệ giữa độ to của âm và biên độ của âm. Sau nhiều lần thực hành rút ra được mối liên giữa độ to của âm và biên độ âm:

+ Biên độ âm càng lớn thì âm phát ra càng to.

+ Biên độ âm càng nhỏ thì âm phát ra càng nhỏ.


 

Vận dụng 1 trang 59 KHTN lớp 7:

Đặt một ít mảnh vụn giấy hoặc xốp nhẹ lên mặt trống rồi dùng dùi trống đánh vào mặt trống.

Các mảnh vụn này nảy lên cao hay thấp khi em đánh trống mạnh, nhẹ? Tiếng trống nghe to hay nhỏ khi các mảnh vụn nảy lên cao, thấp?

Trả lời:

+ Khi em đánh trống mạnh thì biên độ dao động của mặt trống lớn, các mảnh vụn này sẽ nảy lên cao hơn. Tiếng trống khi đó nghe được sẽ to.

+ Khi em đánh trống nhẹ thì biên độ dao động của mặt trống nhỏ, các mảnh vụn này sẽ nảy lên thấp hơn. Tiếng trống khi đó nghe được sẽ nhỏ.


 

Câu hỏi 2 trang 59 KHTN lớp 7: Trái tim của một người đập 72 lần trong một phút. Trái tim của người này đập với tần số bao nhiêu?

Trả lời:

Đổi: 1 phút = 60 giây.

Tần số là số dao động trong một giây.

Từ đó tần số = 72 : 60 = 1,2 Hz.

Vậy trái tim người này đập với tần số 1,2 Hz.


 

Luyện tập 1 trang 60 KHTN lớp 7: Sử dụng các dụng cụ của trường em như ở hình 10.3, để kiểm tra tần số của âm thoa.

So sánh giá trị hiển thị ở đồng hồ đo điện đa năng với giá trị tần số ghi trên âm thoa.

 

Trả lời:

Em có thể thay âm thoa trong thí nghiệm bằng một số âm thoa của trường em.

Kết quả thu được trên đồng hồ đo điện đa năng chính là tần số của âm thoa mà em đang sử dụng. Ví dụ đồng hồ hiện 512 tức là âm thoa này có tần số là 512 Hz, em có thể so sánh con số này với số chỉ ghi trên âm thoa đó xem có trùng khớp hay không.


 

Thực hành trang 60 KHTN lớp 7: Cho hai thước thép đàn hồi có chiều dài khác nhau. Cố định một đầu của mỗi thước trên mặt một hộp gỗ. Lần lượt bật nhẹ đầu tự do để thước dao động (hình 10.4). Quan sát dao động và lắng nghe âm phát ra.

 

+ Phần tự do của thước nào dao động nhanh hơn?

+ So sánh xem thước nào phát ra âm trầm hơn, thước nào phát ra âm bổng hơn?

Trả lời:

+ Phần tự do của thước ngắn dao động nhanh hơn. Tức là số dao động trong một giây của thước ngắn lớn hơn so với số dao động trong một giây của thước dài.

+ Thước dài phát ra âm trầm hơn, thước ngắn phát ra âm bổng hơn.


 

Luyện tập 2 trang 60 KHTN lớp 7: Ở mỗi âm thoa đều có ghi tần số âm thanh mà nó có thể phát ra. Gõ vào các âm thoa khác nhau, lắng nghe âm phát ra và đọc số ghi tần số trên âm thoa. Rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa độ cao và tần số của âm do âm thoa phát ra.

Trả lời:

Em có thể sử dụng một số âm thoa có tần số 128 Hz, 256 Hz, 440 Hz, 512 Hz, …

Sau khi gõ và lắng nghe âm phát ra thì có thể thấy âm thoa có tần số càng lớn thì âm phát ra càng cao (càng bổng). Âm thoa có tần số càng nhỏ thì âm phát ra càng thấp (càng trầm).


 

Vận dụng 2 trang 61 KHTN lớp 7: Dùng kéo cắt phẳng một đầu của ống hút có một đầu vát, cẩn thận khoét các lỗ nhỏ trên đầu ống hút (hình 10.5), (có thể dùng một chiếc đinh được nung nóng để dùi lỗ trên ống hút).

 

Thổi vào đầu vát của ống hút, trong khi dùng ngón tay bịt rồi mở các lỗ và để ý xem độ cao của âm thay đổi như thế nào. Đầu tiên bịt tất cả các lỗ, sau đó mở từng lỗ một, bắt đầu từ đầu xa miệng và di chuyển dần lại gần miệng.

a. Việc bịt và để hở các lỗ trên ống hút có ảnh hưởng đến độ cao của âm thanh tạo ra không?

b. Khi mở dần từng lỗ, bắt đầu từ đầu bằng của ống, độ cao của âm tăng lên hay giảm dần?

Trả lời:

Khi ta thổi một luồng khí vào miệng ống thì không khí ở đó sẽ dao động, dao động này truyền dọc đi theo ống, tạo thành sóng âm. Nếu:

+ Độ dài của cột không khí trong ống càng lớn thì âm phát ra có tần số càng nhỏ, tức là âm phát ra càng trầm.

+ Độ dài của cột không khí trong ống càng nhỏ thì âm phát ra có tần số càng lớn, tức là âm phát ra càng bổng.

a. Việc bịt và để hở các lỗ trên ống hút có ảnh hưởng đến độ cao của âm thanh tạo ra. Vì khi dùng ngón tay bịt rồi mở các lỗ tức là làm thay đổi cột không khí trong ống, dẫn đến làm thay đổi tần số của sóng âm trong ống và dẫn tới thay đổi độ cao của âm phát ra.

b. Khi mở dần từng lỗ, bắt đầu từ đầu bằng của ống, độ cao của âm tăng lên. Vì chiều dài của cột không khí trong ống đang giảm dần, tần số dao động của sóng âm càng tăng, âm phát ra có độ cao tăng dần tức là âm phát ra càng bổng.


 

Tìm hiểu thêm trang 61 KHTN lớp 7:

Thông thường, người có thể nghe được âm có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20000 Hz.

Những âm có tần số dưới 20 Hz được gọi là hạ âm. Những âm có tần số lớn hơn 20000 Hz được gọi là siêu âm. Một số con vật có thể nghe được hạ âm (chim bồ câu, tê giác Sumatra,…) và siêu âm (dơi, cá voi, …).

Một con lắc như hình 10.2 thực hiện một dao động trong 2s. Tại sao ta không nghe được âm thanh mà con lắc này phát ra khi dao động?

 

Trả lời:

– Con lắc thực hiện một dao động trong 2 giây. Vậy tần số của con lắc là 0,5 Hz.

– Với một tần số quá nhỏ dưới mức giới hạn 20 Hz (âm thanh con người nghe được có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20000 Hz) thì con người không thể nghe được âm thanh mà con lắc khi dao động phát ra.

 

 

Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 – Cánh Diều

 

Phần 1. Chất và sự biến đổi của chất

Chủ đề 1: Nguyên tử. Nguyên tố hóa học

 

 

 

 

 

Bài 10: Biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

Bài 10: Biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

 

 

Bài 10: Biên độ, tần số, độ cao và độ to của âm – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều