BÀI 13. ĐỘ TO VÀ ĐỘ CAO CỦA ÂM (3 TIẾT)
I. MỤC TIÊU NĂNG LỰC VÀ PHẨM CHẤT
1. Năng lực
- Năng lực chung
● Tự chủ và tự học: tìm kiếm thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát hình ảnh và các thí nghiệm để tìm hiểu về các đặc tính của âm
● Giao tiếp và hợp tác: thảo luận nhóm, thực hành các thí nghiệm tìm hiểu về đặc tính của âm
● Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Đề xuất được cách giải thích ngắn gọn, chính xác cho những tình huống được nêu trong bài
- Năng lực riêng
● Từ hình ảnh hoặc đồ thị xác định được biên độ và tấn số sóng âm
● Nêu được đơn vị của tần số là héc (kí hiệu là Hz)
● Nêu được sự liên quan độ to của âm với biên độ của âm
● Sử dụng nhạc cụ (hoặc học liệu điện tử, dao động kí) chứng tỏ được độ cao của âm có liên hệ với tần số âm
2. Phẩm chất
- Chăm chỉ: Chăm chỉ đọc tài liệu, chuẩn bị những nội dung của bài học.
- Trung thực: Học sinh tôn trọng kết quả của bản thân, thật hà ngay thẳng trong việc báo cáo kết quả thí nghiệm.
- Trách nhiệm: Biết chịu trách nhiệm với kết quả của bản thân, tập thể; không đổ lỗi cho người khác.
- Nhân ái: Yêu thương con người, yêu cái đẹp, tôn trọng sự khác biệt, ý kiến trái chiều; sẵn sàng học hỏi, hòa nhập, giúp đỡ mọi người.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- SGK, SGV, SBT KHTN 7.
- Một chiếc thước bằng thép dài 30cm ; một âm thoa ; một micro, một máy dao động ký hoặc điện thoại hay máy tính có trang bị phần mềm ghi dao động để thực hiện các thí nghiệm Hình 13.1, 13.2, 13.4 SGK
- Phiếu đánh giá kết quả học tập của HS
- Máy tính, máy chiếu
2. Đối với học sinh
- SGK, SBT KHTN 7.
- Đọc trước bài ‘‘ Độ cao và độ to của âm’’ trong SGK.
- Tìm kiếm và đọc trước tài liệu có liên quan đến độ cao và độ to của âm, xem trước các thí nghiệm có trong bài
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Ôn tập lại kiến thức cũ, tạo tâm thế hứng thú cho HS, bước đầu khơi gợi nội dung bài học.
b. Nội dung: GV đưa tình huống học: Tại sao các vật dao động lại phát ra âm khác nhau ( dây số 1 và đây số 6 của cây đàn ghita)
c. Sản phẩm học tập: nhận ra sự khác nhau của âm nghe được từ các nguồn âm khác nhau
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV đưa ra tình huống: Tại sao khi gảy dây đàn ta có thể tạo ra những giai điệu khác nhau? Âm mà ta nghe được phát ra từ dây số 1 và đây số 6 của cây đàn ghita có gì khác nhau?
Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận câu hỏi, suy nghĩ và trả câu trả lời.
Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận
- GV gọi 2 – 3 dậy chia sẻ câu trả lời của mình trước lớp
- GV gọi HS khác nhận xét, đánh giá và bổ sung ý cho bạn (nếu có).
Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện
- GV ghi nhận câu trả lời của HS
- GV dẫn dắt vào bài học: Tại sao lại có sự khác nhau về âm thanh phát ra khi ta gảy các dây đàn khác nhau như vậy? Để trả lời câu hỏi đó chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu trong bài học ngày hôm nay: Bài 13. Độ cao và độ to của âm
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1: Tìm hiểu mối liên hệ giữa độ to và biên độ của sóng âm
a. Mục tiêu: quan sát đặc điểm của sóng âm qua các thí nghiệm
b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thông qua thí nghiệm trực quan hoặc hình ảnh để hình thành khái niệm biên độ của dao động.
c. Sản phẩm học tập: HS quan sát video hoặc làm thí nghiệm sử dụng micro kết nối với máy dao động kí hoặc điện thoại hay máy tính có trang bị phần mềm ghi dao động để quan sát đặc điểm của sóng âm do 1 âm thoa phát ra
d. Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS quan sát thí nghiệm hình 13.1 SGK – tr64 thực hành thí nghiệm để quan sát sự dao động của nguồn âm (thước kẻ) GV đưa ra cho HS khái niệm về vị trí cân bằng và biên độ dao động của một vật - GV tiếp tục trình bày : Ta không thể nhìn thấy sóng âm nhưng ta có thể dùng các thiết bị điện tử để ghi lại các đặc điểm của sóng âm. Nếu kết nối một micro với một máy dao động kí (hoặc điện thoại hay máy tính có trang bị phần mềm ghi dao động) thì có thể quan sát được các đặc điểm của sóng âm. - GV yêu cầu HS quan sát video hoặc hình 13.2 thí nghiệm về mối quan hệ giữa biên độ dao động của nguồn âm và biên độ của sóng âm ; biên độ của sóng âm và độ to của âm. Video TN : https://by.com.vn/TzinCG (từ 0:30 đến 0:36)
Biên độ dao động của sóng âm được biểu diễn bằng khoảng cách từ đường xy đến điểm cao nhất của đường biểu diễn trên màn hình. - GV yêu cầu HS dựa vào thí nghiệm hình 13.2 trả lời phần câu hỏi trong SGK – 65 : Hãy so sánh biên độ của sóng âm trong hình hình 13.2b và 13.2c từ đó rút ra mỗi quan hệ giữa biên độ của sóng âm và biên độ dao động của nguồn âm - GV cho HS thảo luận nhóm đôi trả lời phần câu hỏi bài tập mục 2 độ to của âm SGK – tr65 + Câu hỏi 1: So sánh độ to của âm thanh nghe được trong thí nghiệm vẽ ở hình 13.2b và 13.2c + Câu hỏi 2: Từ câu trả lời trên, rút ra mối quan hệ giữa biên độ của sóng âm với độ to của âm + Câu hỏi 3: Khi gảy đàn hoặc đánh trống, muốn âm phát ra to hơn người ta làm thế nào? Tại sao? Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS làm thí nghiệm và thảo luận trả lời các câu hỏi nhiệm vụ trong SGK – tr65 - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV gọi đại diện HS lên trình bày kết quả thí nghiệm và trả lời các câu hỏi trong SGK - HS khác nhận xét, bổ sung, chỉnh sửa (nếu có) Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức và chuyển sang nội dung mới. | I. Độ to và biên độ của sóng âm 1. Biên độ dao động của nguồn âm, sóng âm - Biên độ dao động là khoảng cách từ vị trí ban đầu (cân bằng) đến vị trí xa nhất của đầu thước.
* Câu hỏi và bài tập 1 - So sánh: Biên độ dao động của hình b lớn hơn hình c - Nhận xét: Biên độ của sóng âm tỉ lệ thuận với biên độ dao động của nguồn âm * Câu hỏi và bài tập 2 + Câu 1: Âm thanh của hình b lớn hơn hình c
+ Câu 2: Từ câu trả lời trên, rút ra mối quan hệ giữa biên độ của sóng âm với độ to của âm: Biên độ sóng âm dao động càng lớn, âm càng to. + Câu 3: Muốn tiếng trống, tiếng đàn to ta có thể đánh trống mạnh hoặc gảy mạnh một dây đàn, tiếng đàn, tiếng trống sẽ to. Vì khi ấy sẽ tạo ra biên độ dao động có sự thay đổi, càng lớn thì âm thanh phát ra càng to * Kết luận - Sóng âm có biên độ càng lớn thì nghe thấy âm càng nhỏ (và ngược lại) |
Hoạt động 2. Tìm hiểu mối liên hệ về độ cao và tần số của sóng âm
a. Mục tiêu: Giúp HS tìm hiểu về mối liên hệ giữa độ cao của âm với tần số dao động của nguồn âm thông qua thí nghiệm
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS thực hiện hoạt động thí nghiệm và trả lời câu hỏi của hoạt động mục 2. Độ cao của âm
c. Sản phẩm học tập: HS hiểu được khái niệm tần số, rút ra được mối liên hệ giữa độ cao và tần số của sóng âm.
d. Tổ chức thực hiện :
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN – HỌC SINH | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV hướng dẫn HS cách xác định 1 dao động - GV thông báo cho học sinh về khái niệm và kí hiệu của tần số - GV giới thiệu về nhà vật lí người Đức Hertz Heinrich Rudolf Hertz (22 tháng 2 năm 1857 - 1 tháng 1 năm 1894) là một nhà vật lý người Đức, là người làm sáng tỏ và mở rộng lý thuyết điện từ của ánh sáng đã được đề ra bởi James Clerk Maxwell. Ông là người đầu tiên chứng minh thỏa đáng sự tồn tại của sóng điện từ bằng cách chế tạo một thiết bị để phát và thu sóng vô tuyến VHF hay UHF. Tên của ông được dùng đặt tên cho đơn vị đo tần số Hertz viết tắt là Hz. - Dựa vào khái niệm về tần số, GV tổ chức cho HS trả lời phần câu hỏi và bài tập trong SGK – tr66: Câu hỏi 1: Nếu một dây đàn ghita dao động 880 lần mỗi giây thì tần số của nó là bao nhiêu? Câu hỏi 2: Nếu một mặt trống dao động với tần số 100 Hz thì nó thực hiện được bao nhiêu dao động trong 1 phút? Câu hỏi 3: Nếu một con ong mật khi bay đập cánh lên, xuống 3300 lần trong 10 s thì tần số dao động của cánh nó là bao nhiêu? - GV giới thiệu: Khi nghe âm, ta thấy có âm cao (bổng), âm thấp (trầm). Vậy sự cao, thấp của âm nghe được có liên hệ như thế nào với tần số của sóng âm? Thí nghiệm ở hình 13.4 sẽ giúp chúng ta trả lời câu hỏi này. https://www.youtube.com/watch?v=iyIvdBqO45I (từ 6: 55 đến 7: 10)
- GV yêu cầu HS quan sát hình 13.4 kết hợp video thí nghiệm, thảo luận nhóm đôi và trả lời các câu hỏi trong phần hoạt động SGK – tr66 Hoạt động 1: Hãy so sánh tần số của sóng âm trong hình 13.4a và 13.4b từ đó rút ra mối quan hệ giữa tần số của sóng âm và tần số dao động của nguồn âm. Hoạt động 2: So sánh độ cao (bổng, trầm) của âm nghe được trong thí nghiệm hình 13.4a và 13.4b. Câu hỏi 3: Từ câu trả lời trên, rút ra mối quan hệ giữa tần số của sóng âm với độ cao của âm. - GV chia HS thành các nhóm từ 4 – 6 HS thảo luận trả lời PHT (phần câu hỏi bài tập trong SGK – tr 67) Câu hỏi 1: Một con muỗi khi bay vỗ cánh 3000 lần trong 5 giây và một con ong mật khi bay vỗ cánh 4950 lần trong 15 giây. a) Tính tần số dao động của cánh muỗi và cánh ong khi bay. Con nào vỗ cánh nhanh hơn? b) Âm phát ra khi vỗ cánh của con muỗi hay con ong cao hơn? Câu hỏi 2: Hãy tìm hiểu xem khi vặn cho dây đàn ghita căng nhiều, căng ít thì âm phát ra sẽ cao, thấp như thế nào? Tần số lớn, nhỏ ra sao? Câu hỏi 3: Tìm ví dụ về âm trầm (thấp), âm bổng (cao). - GV chiều video về dao động của các dây thanh quản và cho HS đọc thêm phần nội dung phần có thể chưa em chưa biết (SGK – tr67) Video về dao động của các dây thanh quản https://www.youtube.com/watch?v=5o95IMrHe8Y Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, quan sát thí nghiệm và hình ảnh trong SGK, trả lời câu hỏi. - GV trình bày, hướng dẫn HS lần lượt khám phá nội dung bài học. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV gọi ngẫu nhiên HS lên trả lời câu hỏi - HS nhận xét, bổ sung, chỉnh sửa (nếu có) Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức và chuyển sang nội dung mới. | II. Độ cao và tần số của sóng âm 1. Tần số - Số dao động vật thực hiện được trong một giây gọi là tần số héc - Kí hiệu : Hz - VD : nếu trong 1 giây vật thực hiện được 30 dao động thì tần số dao động của vật là 30 Hz. * Câu hỏi và bài tập Câu trả lời 1 Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây. Dây đàn thực hiện được 880 dao động trong một giây ⇒ Tần số dao động của dây đàn ghita là 880 Hz. Câu trả lời 2 - Tần số dao động của mặt trống là 100 Hz ⇒ mặt trống thực hiện được 100 dao động trong 1 giây. Đổi 1 phút = 60 giây. - Số dao động mặt trống thực hiện được trong một phút là: 100.60 = 6000 dao động. Câu trả lời 3 Tần số dao động của cánh con ong mật là:
* Chú ý - Tần số âm mà tai ta có thể nghe được khoảng từ 20Hz đến 20 000 Hz - Tần số của một số nốt nhạc : si (494 Hz) ; đô (523 Hz) ; rê (587 Hz) ; mi (629 Hz) ; fa (698 Hz) ; son (784 Hz) ; la (880 Hz) * Hoạt động HĐ1 Trong hình 13.4b số đường biểu diễn dao động mau hơn ở hình 13.4a => tần số dao động của sóng âm ở hình 13.4b lớn hơn tần số dao động của sóng âm ở hình 13.4a. Nhận xét: số đường, biểu diễn dao động càng mau (thưa), tần số dao động của sóng âm càng lớn (nhỏ), thì tần số dao động của nguồn âm càng lớn (nhỏ). HĐ2 - Hình 13.4b có tần số lớn hơn nên âm phát ra cao hơn. - Hình 13.4a có tần số nhỏ hơn nên âm phát ra thấp hơn HĐ3 - Âm phát ra càng cao (càng bổng) khi tần số dao động càng lớn. - Âm phát ra càng thấp (càng trầm) khi tần số dao động càng nhỏ. * Kết luận - Sóng âm có tần số càng lớn thì âm phát ra càng cao (và ngược lại) * Câu hỏi và bài tập Câu 1 a)- Tần số dao động của cánh muỗi là:
- Tần số dao động của cánh ong là:
- Trong một giây con muỗi vỗ cánh được nhiều lần hơn (600 > 330) nên con muỗi vỗ cánh nhanh hơn. b) Âm phát ra khi vỗ cánh của con muỗi cao hơn vì cánh muỗi có tần số dao động lớn hơn. Câu 2 - Dây đàn căng ít nên dây bị chùng, vì vậy dao động của dây đàn chậm hay tần số dao động nhỏ ⇒ Đàn phát ra âm thấp (âm trầm). - Dây đàn căng nhiều nên dây căng, vì vậy dao động của dây đàn nhanh hơn hay tần số dao động lớn ⇒ Đàn phát ra âm cao (âm bổng). Câu 3 Ví dụ: - Giọng nói của các bạn nam thường là giọng trầm, giọng nói của các bạn nữ thường là giọng bổng. - Nốt nhạc “SON” có âm cao (bổng) hơn nốt nhạc “ĐÔ”. |
Bình luận