Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Chân trời sáng tạo Bài 13: Độ cao và độ to của âm

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?

Hình dưới đây cho thấy đồ thị dao động âm trên màn dao động kí khi nguồn âm là một âm thoa được gõ nhẹ (a) và gõ mạnh (b).

Sóng âm nào có biên độ dao động lớn hơn?

Tiến hành thí nghiệm 1 và hoàn thành các thông tin theo mẫu Bảng 13.1.

Hình 13.3. a) Căng dây chun quanh hộp nhựa; b) Gảy dây chun

- Bước 1: Căng dây chun xung quanh hộp sao cho dây chun tiếp xúc với các mặt của hộp như Hình 13.3a.

- Bước 2: Dùng ngón tay gảy nhẹ dây chun (Hình 13.3b). Quan sát biên độ dao động của dây chun và lắng nghe độ to của âm phát ra.

- Bước 3: Gảy mạnh hơn vào dây chun. Tiếp tục quan sát và lắng nghe như bước 2.

Bảng 13.1. Kết quả thí nghiệm

Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa độ to của âm phát ra với biên độ dao động của dây chun

Hình 13.3. a) Căng dây chun quanh hộp nhựa; b) Gảy dây chun

Tiến hành thí nghiệm 2 và thực hiện các yêu cầu sau:

Hình 13.4. Bố trí thí nghiệm quan sát đồ thị dao động âm

- Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 13.4. Kết nối micro với ngõ vào tín hiệu của dao động kí. Bật nút nguồn trên dao động kí.

- Bước 2: Gắn âm thoa lên hộp cộng hưởng và đặt gần micro. Dùng búa cao su gõ nhẹ vào một nhánh ẩm thoa. Lắng nghe âm thanh phát ra và điều chỉnh dao động kí để quan sát đồ thị dao động âm trên màn hình.

- Bước 3: Tương tự bước 2, nhưng gõ mạnh vào ấm thoa.

- Bước 4: Tương tự bước 2, nhưng gõ mạnh hơn vào âm thoa.

a) So sánh độ to của âm nghe được trong ba trường hợp gõ âm thoa.

b) So sánh biên độ của dao động âm trên màn hình trong ba trường hợp gõ âm thoa.

c) Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa độ to của âm nghe được và biên độ dao động của sóng âm.

Dây đàn guitar phải thực hiện bao nhiêu dao động trong mỗi giây để phát ra nốt La (A4) có tần số 440 Hz?

Tiến hành thí nghiệm 3 và trả lời các câu hỏi:

"Thí nghiệm 3: Tìm hiểu mối liên hệ giữa độ cao và tần số âm.

- Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hinh 13.4. Kết nối micro với ngõ vào tín hiệu của dao động kí. Bật nút nguồn trên dao động kí.

- Bước 2: Lần lượt dùng búa cao su gõ nhẹ vào nhánh của hai âm thoa. Lắng nghe âm thanh phát ra và đưa mỗi âm thoa đến gần micro. Điều chỉnh dao động kí để quan sát đồ thị dao động âm trên màn hình."

a) Âm thanh phát ra bởi âm thoa nào nghe bổng hơn? 

b) Từ đồ thị dao động âm trên màn hình dao động kí, sóng âm của âm thoa nào phát ra có tần số lớn hơn?

c) Nhận xét về mối liên hệ giữa độ cao của âm với tần số âm.

Truy cập trang web sau:

Nhấn nút “Play” để nghe. Kéo nút trượt tăng dần tần số. Độ cao của âm nghe được liên hệ như thế nào với tần số âm?

Tần số vỗ cánh của ruồi đen khi bay vào khoảng 350 Hz, của muỗi vào khoảng 600 Hz. Âm thanh phát ra khi bay của ruồi đen hay của muỗi nghe bổng hơn? Vì sao?

Để thay đổi độ to của tiếng đàn, người nghệ sĩ chơi đàn guitar thường thực hiện các thao tác như thế nào? Giải thích?

Em hãy tạo ra âm thanh từ một cái thước thép như Hình 13.2. Lần lượt thay đổi độ dài phần tự do của thước và lắng nghe âm thanh của chúng. Độ cao của âm phát ra liên hệ như thế nào với độ dài phần tự do của thước?

Hình 13.1. Biên độ dao động của thước

Hình dưới đây là đồ thị dao động âm của một sóng âm trên màn hình dao động kí. Độ dài của đoạn nào mô tả biên độ âm?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Một âm thoa thực hiện 512 dao động mỗi giây thì sóng âm do nó phát ra có tần số bao nhiêu?

A.512Hz.

B. 8,5 Hz.

C.1024 Hz.

D. 256 Hz.

Khi điều chỉnh nút âm lượng (volume) trên loa là ta đang điều chỉnh đặc trưng nào của sóng âm phát ra?

A. Biên độ âm.

B. Tần số âm.

C. Tốc độ truyền âm.

D. Môi trường truyền âm.

Bằng cách điều chỉnh độ căng của dây đàn (lên dây), người nghệ sĩ guitar muốn thay đổi đặc trưng nào của sóng âm phát ra?

A. Độ to.

B. Độ cao.

C.Tốc độ lan truyền.

D. Biên độ.

Điền từ/ cụm từ thích hợp vào chỗ trống.

a) Sóng âm được tạo ra bởi (1) ... của nguồn âm.

b) Độ to của âm có liên hệ với (2)...

c) Độ cao của âm có liên hệ với (3)...

d) Vật dao động càng mạnh thì (4)... càng lớn, sóng âm nghe được có (5)... càng lớn.

e) Nguồn âm dao động càng nhanh thì (6) ... càng lớn, sóng âm nghe được có (7)... càng lớn.

Cho bốn âm thoa có tần số dao động tương ứng như hình. Hãy sắp xếp các âm thoa này theo thứ tự âm nghe được từ trầm nhất đến bổng nhất.

Hình dưới đây là đồ thị dao động âm của một sóng âm trên màn hình dao động kí. Dựa trên đồ thị này, hãy vẽ phác hoạ đồ thị dao động âm của một sóng âm có tần số gấp đôi và độ to nhỏ hơn so với sóng âm trên.

Hãy dùng một chiếc đũa và ba cái nắp vung (nắp nồi) được làm bằng cùng loại vật liệu nhưng có kích cỡ khác nhau để tạo ra âm thanh.

a) Lần lượt gõ vào nắp, đo và ghi lại đường kính nắp vào bảng sau.

b) Âm thanh phát ra từ nắp vung nào nghe bổng nhất?

c) Với một lực gõ như nhau, đặc trưng nào của sóng âm phát ra thay đổi theo mỗi lượt gõ?

a) Hãy làm một chiếc “kèn ống hút” theo hướng dẫn sau đây:

Bước 1: Chọn ba ống hút nhựa và cắt chúng thành ba đoạn ống có chiều dài khác nhau.

Bước 2: Ép dẹt đầu trên mỗi đoạn ống và cắt vạt góc của chúng.

Bước 3: Dùng băng dính dán ba đoạn ống hút thành một dãy.

b) Thổi hơi xuống mỗi đoạn ống hút và lắng nghe âm thanh do chúng phát ra. Âm thanh phát ra từ đoạn ống nào nghe bổng nhất?

Một người thổi sáo tạo ra hai âm với hai thao tác sau:

- Dùng các ngón tay bịt kín tất cả các lỗ từ 1 đến 6 (Hình a).

- Để hở tất cả các lỗ từ 1 đến 6 (Hình b).

Trong trường hợp nào âm thanh phát ra trầm hơn? Giải thích.