MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 7 · KNTT · Chương 5

Lý thuyết KHTN 7 Bài 13: Độ to và độ cao của âm

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

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 13: Độ to và độ cao của 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. Độ to và biên độ của sóng âm

a. Biên độ dao động của nguồn âm, sóng âm

- Biên độ dao động là khoảng cách từ vị trí ban đầu (vị trí cân bằng) đến vị trí xa nhất của dao động.

Độ to và độ cao của âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 13)
Hình 1: Độ to và độ cao của âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 13)

Độ to và độ cao của âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 13)
Hình 1: Độ to và độ cao của âm (KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 13)

b. Độ to của âm

- Độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động.

- Sóng âm có biên độ dao động càng lớn thì âm nghe thấy càng to (và ngược lại).

2. Độ cao và tần số của sóng âm

a. Tần số

- Tần số là số dao động vật thực hiện trong một giây.

- Đơn vị của tần số: Héc, kí hiệu là Hz.

Ví dụ: Trong 1 giây, vật thực hiện được 20 dao động thì tần số dao động của vật là 20 Hz.

- Tần số âm mà tai người có thể nghe thấy được khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.

b. Độ cao của âm

- Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số.

- Sóng âm có tần số càng lớn thì nghe thấy âm càng cao (bổng) và ngược lại, sóng âm có tần số âm càng nhỏ thì nghe thấy âm càng thấp (trầm).

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Đặc tính sinh lí của âmĐặc tính vật lí quyết địnhĐơn vị đoQuy luật biến đổi
Độ to của âmBiên độ dao động của nguồn âmĐêxiben (dB)Biên độ dao động càng lớn thì âm nghe được càng to; ngưỡng đau tai ≈130 dB\approx 130\text{ dB}
Độ cao của âm (trầm / bổng)Tần số dao động của nguồn âmHéc (Hz)Tần số dao động càng lớn thì âm càng bổng (cao), tần số càng nhỏ thì âm càng trầm (thấp)
Âm thanh nghe đượcKhoảng tần số 20 Hz−20000 Hz20\text{ Hz} - 20000\text{ Hz}HzTai người bình thường cảm thụ rõ trong dải tần số này
Hạ âm và siêu âmDưới 20 Hz20\text{ Hz} (hạ âm) và trên 20000 Hz20000\text{ Hz} (siêu âm)HzTai người không nghe được; ứng dụng ở dơi, cá heo, siêu âm y tế

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật dao động so với vị trí cân bằng của nó.
  • Kiến thức then chốt 2: Độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động của nguồn âm: Biên độ dao động càng lớn thì âm phát ra càng to; đơn vị đo mức cường độ âm là đêxiben (dB).
  • Kiến thức then chốt 3: Tần số là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây; đơn vị của tần số là Héc (kí hiệu là Hz).
  • Kiến thức then chốt 4: Độ cao (bổng hay trầm) của âm phụ thuộc vào tần số dao động của nguồn âm: Tần số dao động càng lớn thì âm phát ra càng bổng (cao), tần số càng nhỏ thì âm càng trầm (thấp).
  • Kiến thức then chốt 5: Tai người bình thường có thể cảm nhận được âm thanh có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.

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

  • Biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật dao động so với vị trí cân bằng của nó.
  • Độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động của nguồn âm: Biên độ dao động càng lớn thì âm phát ra càng to; đơn vị đo mức cường độ âm là đêxiben (dB).
  • Tần số là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây; đơn vị của tần số là Héc (kí hiệu là Hz).
  • Độ cao (bổng hay trầm) của âm phụ thuộc vào tần số dao động của nguồn âm: Tần số dao động càng lớn thì âm phát ra càng bổng (cao), tần số càng nhỏ thì âm càng trầm (thấp).
  • Tai người bình thường có thể cảm nhận được âm thanh có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Biên độ dao động là gì và biên độ dao động quyết định đặc tính nào của âm thanh?
Biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật dao động so với vị trí cân bằng ban đầu của nó. Biên độ dao động quyết định **độ to** của âm thanh: Biên độ dao động càng lớn thì âm thanh phát ra càng to, biên độ dao động càng nhỏ thì âm thanh càng nhỏ (đơn vị đo mức cường độ âm là decibel - dB).
Tần số là gì, đơn vị đo là gì và tần số quyết định đặc tính nào của âm thanh?
Tần số là số dao động mà vật thực hiện được trong một giây; đơn vị đo là Héc (Hz). Tần số quyết định **độ cao** (bổng hoặc trầm) của âm thanh: Vật dao động với tần số càng lớn thì âm phát ra càng bổng (cao); vật dao động với tần số càng nhỏ thì âm phát ra càng trầm (thấp).
Tai người bình thường có thể nghe được âm thanh trong khoảng tần số nào? Phân biệt hạ âm và siêu âm.
Tai người bình thường chỉ nghe được âm thanh có tần số trong khoảng từ **20 Hz đến 20 000 Hz**. Những âm thanh có tần số dưới 20 Hz gọi là **hạ âm** (voi, cá voi có thể phát và nhận); những âm thanh có tần số trên 20 000 Hz gọi là **siêu âm** (dơi, cá heo phát ra để định vị).
Một lá thép thực hiện được 600 dao động trong thời gian 5 giây. Hãy tính tần số dao động của lá thép và cho biết tai người có nghe được âm thanh do lá thép phát ra không?
Tần số dao động của lá thép là: f=Nt=6005=120 Hzf = \frac{N}{t} = \frac{600}{5} = 120\text{ Hz}. Do tần số 120 Hz120\text{ Hz} nằm trong dải nghe được của tai người (20 Hz−20000 Hz20\text{ Hz} - 20000\text{ Hz}) nên tai ta hoàn toàn có thể nghe rõ âm thanh phát ra từ lá thép.