MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 7 · KNTT · Chương 5

Lý thuyết KHTN 7 Bài 12: Sóng âm

Chương 5: Âm thanh · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 12: Sóng âm theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi ôn tập có lời giải chi tiết.

Lớp

1. Dao động và sóng

a. Dao động

- Các chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng được gọi là dao động.

Ví dụ:

- Dao động của quả lắc.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 1: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 1: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

+ Dao động của chiếc võng.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 2: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 2: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

+ Dao động của chiếc xích đu.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 3: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 3: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

b. Sóng

Sóng là sự lan truyền dao động trong môi trường.

Ví dụ: Sóng nước

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 4: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 4: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

2. Nguồn âm

Nguồn âm là nguồn phát ra âm, các nguồn âm đều dao động.

Ví dụ:

+ Mặt trống.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 5: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 5: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

+ Dây đàn.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 6: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 6: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

+ Âm thoa.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 7: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 7: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

3. Sóng âm

- Sóng âm là sự lan truyền dao động của nguồn âm trong môi trường.

- Sóng âm truyền từ nguồn âm theo mọi phương ra môi trường xung quanh.

Ví dụ: Âm thanh do loa phát ra truyền theo mọi hướng.

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 8: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)
Hình 8: Sóng âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 12)

4. Các môi trường truyền âm

- Môi trường truyền được sóng âm gọi là môi trường truyền âm.

+ Sóng âm truyền được trong các môi trường chất rắn, chất lỏng, chất khí.

+ Sóng âm không truyền được trong môi trường chân không.

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Môi trườngTốc độ truyền âm xấp xỉ (20∘C20^\circ\text{C})Cơ chế truyền dao độngKhả năng truyền âm
Chất rắn (Thép, nhôm, gỗ)5000−6000 m/s5000 - 6000\text{ m/s}Mật độ phân tử rất sát nhau, tương tác lực mạnhTruyền âm tốt nhất và nhanh nhất
Chất lỏng (Nước)≈1500 m/s\approx 1500\text{ m/s}Phân tử ở khoảng cách gần, dễ truyền xung lựcTruyền âm nhanh gấp gần 4,5 lần trong không khí
Chất khí (Không khí)≈340 m/s\approx 340\text{ m/s}Khoảng cách phân tử lớn, va chạm truyền sóng chậmTruyền âm chậm nhất trong các môi trường vật chất
Chân không0 m/s0\text{ m/s} (không truyền được)Không có bất kì hạt vật chất nào để dao động lan truyềnHoàn toàn không thể truyền sóng âm

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Sự rung động (chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng) của một vật được gọi là dao động.
  • Kiến thức then chốt 2: Vật dao động phát ra âm thanh được gọi là nguồn âm (dây đàn rung, màng trống rung, thanh quản rung...).
  • Kiến thức then chốt 3: Sóng âm là sự lan truyền dao động của các phần tử môi trường từ nguồn âm ra xung quanh.
  • Kiến thức then chốt 4: Âm thanh có thể truyền qua các môi trường chất rắn, chất lỏng và chất khí; âm thanh không truyền được trong môi trường chân không.
  • Kiến thức then chốt 5: Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào bản chất môi trường: nói chung vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí (vr>vl>vkv_r > v_l > v_k).

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Sự rung động (chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng) của một vật được gọi là dao động.
  • Vật dao động phát ra âm thanh được gọi là nguồn âm (dây đàn rung, màng trống rung, thanh quản rung...).
  • Sóng âm là sự lan truyền dao động của các phần tử môi trường từ nguồn âm ra xung quanh.
  • Âm thanh có thể truyền qua các môi trường chất rắn, chất lỏng và chất khí; âm thanh không truyền được trong môi trường chân không.
  • Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào bản chất môi trường: nói chung vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí (vr>vl>vkv_r > v_l > v_k).

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Sóng âm được sinh ra như thế nào? Nêu ví dụ về các nguồn âm xung quanh em.
Sóng âm được sinh ra từ các vật dao động (chuyển động rung lắc qua lại quanh vị trí cân bằng). Dao động của nguồn âm lan truyền ra các phân tử của môi trường xung quanh tạo thành sóng âm. Ví dụ: Dây đàn ghita rung khi gảy, màng trống rung khi gõ, thanh quản rung khi con người nói chuyện.
Sóng âm có thể truyền qua những môi trường nào và không truyền được trong môi trường nào?
Sóng âm truyền được qua các môi trường vật chất: chất rắn, chất lỏng và chất khí. Sóng âm hoàn toàn không truyền được trong môi trường chân không vì chân không không có các hạt vật chất để dao động và lan truyền năng lượng sóng.
So sánh tốc độ truyền âm trong 3 trạng thái chất rắn, chất lỏng và chất khí. Giải thích lí do.
Tốc độ truyền âm giảm dần theo thứ tự: Chất rắn > Chất lỏng > Chất khí (vr>vl>vkv_r > v_l > v_k). Lí do: Trong chất rắn, các phân tử xếp rất sít nhau và lực liên kết phân tử rất mạnh nên dao động truyền đi rất nhanh. Trong chất khí, khoảng cách giữa các phân tử rất xa nhau nên sự va chạm truyền sóng diễn ra chậm nhất.
Tại sao khi ở ngoài không gian vũ trụ, các nhà du hành không thể nói chuyện trực tiếp với nhau như trên mặt đất?
Vì ngoài không gian vũ trụ là môi trường chân không, không có không khí hay bất kì môi trường vật chất nào để sóng âm lan truyền. Do đó, các nhà du hành phải sử dụng thiết bị vô tuyến điện (sóng điện từ có thể truyền trong chân không) gắn trong mũ bảo hộ để giao tiếp với nhau.