KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7

KHỞI
ĐỘNG

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?

Tiếng chim hót

Tiếng cười

Tiếng đàn

Tiếng hát

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

I

BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
ÂM

II

TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
ÂM

I

BIÊN ĐỘ VÀ
ĐỘ TO CỦA
ÂM

HS làm thí nghiệm theo nhóm như sau :

+ Trước tiên mỗi bạn trong nhóm tự làm và trả lời câu hỏi: Nếu kẹp một đầu
thước thép vào mặt bàn, dùng tay gảy đầu còn lại thì thước có thể phát ra âm
thanh. Khi khoảng cách giữa đầu tự do của thước với mép bàn khác nhau thì âm
phát ra khác nhau. Vì sao?
+ Sau đó tất cả các bạn trong nhóm thống nhất câu trả lời cho câu hỏi trên.

Khi khoảng cách đầu tự do của thước và mép bàn khác
nhau thì khi ta gảy, đầu thước sẽ có độ dao động mạnh yếu
khác nhau, vì vậy âm phát ra khác nhau.

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
1.
Biên độ
ÂM
 Âm thanh được phát ra từ các vật dao động. Khi một vật dao động, độ lệch lớn nhất
của vật so với vị trí cân bằng của nó được gọi là biên độ của dao động.
 Đơn vị đo biên độ là đơn vị đo độ dài (m, cm,...)

Biên độ

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
0,1mm
1. BiênÂM
độ
Ví dụ: Ở hình dưới, nếu độ lệch lớn nhất ra khỏi vị
trí cân bằng (O1 hoặc O2) của nhánh âm thoa là 0,1
mm thì nhánh âm thoa dao động với biên độ là 0,1
mm.

A

B

Biên độ dao động

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
1.
Biên độ
ÂM
Như minh họa ở hình dưới, dao động của âm thoa tạo ra sóng âm truyền trong không khí.
Nếu âm thoa dao động với biên độ lớn, các lớp không khí bị nén và giãn càng nhiều, sóng
âm được tạo ra có biên độ càng lớn. Nếu âm thoa dao động với biên độ nhỏ, các lớp không
khí bị nén và giãn càng ít, sóng âm được tạo ra có biên độ càng nhỏ.

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
ÂM
2. Độ
to của âm
Khi sóng âm truyền đến tai ta với biên độ lớn, ta nghe được âm to hơn.
Khi sóng âm truyền đến tai ta với biên độ nhỏ, ta nghe được âm nhỏ hơn.
Độ to của âm liên quan đến biên độ sóng âm truyền đến tai ta như thế nào?

Video thí nghiệm

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
2.
Độ to của âm
ÂM
* Thí nghiệm ảo: 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 đồng thời lắng
tai nghe tiếng trống.

I. BIÊN ĐỘ VÀ ĐỘ TO CỦA
2.
Độ to của âm
ÂM

 Tiếng trống càng to thì quả bóng lệch càng nhiều, chứng tỏ biên độ dao động
của mặt trống càng lớn.
 Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxiben, kí hiệu dB.
Âm thanh

Độ to (dB)

Tiếng lá rơi nhẹ

10

Tiếng thì thầm

20

Tiếng nói chuyện bình thường

40

Tiếng nhạc to

60

Tiếng ồn trong nhà máy

90

Tiếng khoan đường

110

Tiếng sét

120

Ngưỡng đau (làm đau tai)

130

Độ to của một số âm

Chúng ta không nhìn thấy sóng âm. Tuy nhiên,
một trong những thiết bị cho phép “nhìn thấy” dao
động của sóng âm, gọi là dao động kí (còn gọi là
máy hiện sóng)

Ví dụ máy hiện sóng âm

BÀI TẬP LUYỆN TẬP
?

Khi gảy mạnh dây đàn, tiếng đàn sẽ to hay nhỏ?

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

TÌM HIỂU
THÊM
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.

Phần mềm Sound Analyzed Free

VẬN
DỤNG
? 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?

 Khi đánh mạnh vào mặt trống, vụn giấy nảy lên cao, tiếng trống nghe to.
 Khi đánh nhẹ vào mặt trống, vụn giấy nảy lên thấp, tiếng trống nghe nhỏ.

II

TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
ÂM

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
1.
Tần số
ÂM
 Một quả cầu kim loại nhỏ được treo vào giá đỡ bằng một sợi dây mảnh, nhẹ tạo
thành một con lắc. Kéo quả cầu khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông tay,
quả cầu sẽ dao động xung quanh vị trí cân bằng.

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
1.
Tần số
ÂM
 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 ở bên này, ta nói rằng con lắc
thực hiện được một dao động. Số dao động trong một giây càng lớn, con lắc
dao động càng nhanh.

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
1.
Tần số
ÂM
 Số dao động trong một giây được gọi là tần số.
 Đơn vị đo tần số là héc, kí hiệu là Hz.
 Đối với sóng âm, tần số dao động của nguồn âm cũng là tần số sóng
âm.

Heinrich Hertz (1857 – 1894)
Tên của ông được dùng đặt tên cho đơn vị đo tần số Hertz (Hz).

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
ÂM
1.
Tần số
? 1. Trái tim của một người đập 72 lần trong một phút. Trái tim của người này
đập với tần số bao nhiêu?
Giải
Đổi: 1 phút = 60 giây
Trái tim của người này đập với tần số là:
72 : 60 = 1,2 (Hz)

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
1.
Tần số
ÂM
Ta có thể xác định tần số của âm thoa bằng cách sau:
 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.

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
ÂM
1.
Tần số
? 2. Sử dụng các dụng cụ của trường em như ở hình dưới 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.

Giá trị hiển thị ở đồng hồ đo điện đa năng bằng giá trị tần số ghi trên âm thoa.

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
ÂM
2. Độ cao của âm
* Thí nghiệm: 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.
Quan sát dao động và lắng nghe âm phát ra.

Hai thước đang dao động

? 3. Phần tự do của thước nào dao động nhanh hơn?
Phần tự do của đầu thước ngắn dao động nhanh hơn.

? 4. So sánh xem thước nào phát ra âm trầm hơn, thước nào phát ra âm bổng hơn?
Âm phát ra từ thước ngắn bổng hơn âm phát ra từ thước
dài.

II. TẦN SỐ VÀ ĐỘ CAO CỦA
2.
Độ cao của âm
ÂM
 Kết quả thí nghiệm cho biết, khi thước rung càng nhanh, tần số dao động của
thước càng lớn, âm phát ra càng cao (càng bổng).
 Độ cao của âm mà một vật dao động tạo ra liên quan đến tần số. Tần số lớn hơn
sẽ cho âm cao (bổng) hơn. Tần số nhỏ hơn sẽ cho âm thấp (trầm) hơn.

Âm cao - Tần số lớn

Âm thấp - Tần số nhỏ

?

VẬN
DỤNG
2. 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).

MỞ RỘNG
 Thông thường, người có thể nghe được âm có tần số trong khoảng từ
20 Hz đến 20 000 Hz.
 Những âm có tần số dưới 20 Hz được gọi là hạ âm. Những âm có tần
số lớn hơn 20 000 Hz được gọi là siêu âm.

MỞ RỘNG
 Một số con vật có thể nghe được hạ âm (chim bồ câu, tê giác Sumatra,...) và
siêu âm (dơi, cá voi,...).

MỞ RỘNG
 Ta biết rằng, âm Đồ nghe trầm hơn âm Đố. Hay trên phím đàn piano, độ cao
của các âm tăng dần từ Đồ, Rê, Mi, Pha, Son, La, Si, Đố,...

Tần số của các âm phát ra khi ta nhấn vào phím đàn.

MỞ RỘNG
Giọng nữ cao
(bổng)

Ca sĩ MIN

Nhóm nhạc BlackPink

Giọng nam
thấp (trầm)
Ca sĩ Đức Phúc

Nhóm nhạc BTS

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

Ta không nghe được âm thanh mà con lắc này phát ra khi dao động vì tần số
dao động của con lắc là hạ âm.

GHI NHỚ
 Biên độ là độ lệch lớn nhất của vật dao động so với vị trí cân bằng của nó.
 Biên độ dao động của vật phát ra âm càng lớn, âm càng to.
 Tần số là số dao động trong một giây.
 Tần số của dao động càng lớn, âm càng cao (càng bổng).
 Tần số của dao động càng nhỏ, âm càng thấp (càng trầm).