Презентация по физике на тему "Распространение звука. Звуковые волны" (9 класс)

• 1 слайд

  Распространение звука. Звуковые волны.
  

• 2 слайд

  Вопросы:
  1. Какие физиологические характеристики звука вам известны?
  2. От чего зависят громкость и высота звука?
  3. Что такое тембр ?
  4. Как на слух можно отличить, работает ли электродрель вхолостую или сверлит отверстие?
  5. Если струна музыкального инструмента начинает издавать ненормально низкий звук, настройщик увеличивает её натяжение. Почему этим способом удаётся настроить струну на нужную частоту колебаний?
  6. Как изменяется высота тона струны или камертона при повышении температуры?
  7. У кого из участвующих в хоре период колебаний голосовых связок меньше – у поющих альтом или у поющих басовые партии?
  Девушка настраивает гитару, сидя у окна
  Ян Портилье
  

• 3 слайд

  Опыт доказывает, что для распространения звука необходима среда.
  

• 4 слайд

  Положим на один конец деревянной доски карманные часы, а сами отойдём к другому концу. Приложив ухо к доске, услышим ход часов
  Скорость звука зависит от среды: в твердых телах и жидкостях скорость звука значительно больше, чем в воздухе. 
  

• 5 слайд

  Во время грозы мы сначала видим молнию, то есть свет (скорость света гораздо больше скорости звука), а затем доносится звук.
  V=s/t
  

• 6 слайд

  Скорость звука зависит от среды. С увеличением температуры среды скорость звука возрастает, с уменьшением - убывает.
  V=λν.
  При решении задач скорость звука в воздухе обычно считают равной 340 м/с.
  

• 7 слайд

  Вопросы.
  1. Грохот извержений земных вулканов бывает слышен за сотни километров. Почему же мы не слышим грома солнечных извержений, несравненно более мощных, чем земные?
  Извержение Везувия
  Юхан Кристиан Клаусен Даль, 1821 год
  

• 8 слайд

  «Рассказ аэронавта», 1880 год. Лев Николаевич Толстой
  «…Я только потому замечал, что лечу кверху, что всё меньше и меньше становилась подо мной картинка города и дальше становилось видно. Земля точно росла подо мной, становилась шире и шире, и вдруг я заметил, что земля подо мной стала, как чашка. Края были выпуклые, – на дне чашки был город. Мне веселее и веселее становилось. Весело и легко было дышать и хотелось петь. Я запел, но голос мой был такой слабый, что я удивился и испугался своему голосу…»
  Объясните описанное в этих строках явление. Почему голос аэронавта стал слабым?
  Ответ: Громкость звука зависит от плотности воздуха. Чем меньше плотность воздуха, тем слабее звук. Плотность воздуха убывает с высотой. Поэтому голос аэронавта был слабым.
  

• 9 слайд

  2. Если ударить молотком по одному концу достаточно длинной металлической трубы, то стоящий у другого конца трубы услышит двойной удар. Почему?
  
  
  3. Почему шум работы слесаря, ремонтирующего в квартире водопровод или центральное отопление, очень хорошо слышен и в соседних квартирах?
  4. Почему в туман гудки поездов и автомашин слышны на более далёком расстоянии, чем в солнечную погоду?
  
  
  5. Почему при проверке колёс железнодорожных вагонов во время стоянки поезда их обстукивают молотком?
  
  Ответ: Первый удар – это звуковая волна, распространившаяся по металлической трубе. Второй удар – это звуковая волна, распространившаяся в воздухе. Скорость звука в металле больше, чем в воздухе.
  В туманную погоду воздух более однороден (отсутствуют конвекционные потоки – акустические облака).
  

• 10 слайд

  5. Слышит ли военный лётчик звук работы реактивного двигателя, если самолёт летит со сверхзвуковой скоростью, а двигатель находится позади пилота?
  
  
  6. Почему пористые строительные материалы (пеногипс, строительный войлок и др.) обладают хорошими звукоизоляционными свойствами?
  7. Почему когда вы грызёте сухарики, то вам кажется, что вы производите гораздо больше шума, чем находящийся рядом с вами приятель, тоже грызущий сухарики?
  
  Да, так как звук распространяется по корпусу самолёта и внутри него по воздуху.
  Дело в том, что шум и грохот существуют лишь в наших ушах и мало беспокоят уши наших соседей. Кости черепа, как и вообще твёрдые, упругие тела, очень хорошо проводят звуки, а звук в плотной среде усиливается иногда до чрезвычайных размеров. Доходя до уха через воздух, треск сухаря воспринимается как лёгкий шум; но тот же треск превращается в грохот, если доходит до слухового нерва через твёрдые кости черепа. Вот ещё опыт из той же области: зажмите между зубами колечко карманных часов и плотно закройте уши пальцами: вы услышите тяжёлые удары – так усилится тиканье часов. Бетховен, оглохнув, слушал, говорят, игру на рояле, приставив к нему одним концом свою трость, другой конец которой он держал у зубов. Точно так же те глухие, у которых уцелело внутреннее ухо, могут танцевать под музыку: звуки достигают до их слуховых нервов через пол и кости.
  («Курьёзы слуха. Занимательная физика», Яков Исидорович Перельман).
  

• 11 слайд

  8. Поясните, каким образом дятел узнаёт о присутствии червяка в стволе дерева?
  «Лесной доктор»
  Михаил Михайлович Пришвин
  «…Стали все вместе осматривать дерево. Оно было совсем свежее, и только на небольшом пространстве, не более метра в длину, внутри ствола прошёл червяк. Дятел, очевидно, выслушал осину, как доктор: выстукал её своим клювом, понял пустоту, оставляемую червём, и приступил к операции извлечения червя. И второй раз, и третий, и четвёртый… Нетолстый ствол осины походил на свирель с клапанами. Семь дырок сделал «хирург» и только на восьмой захватил червяка, вытащил и спас осину…»
  
  Большой пёстрый дятел
  Вильгельм Кунерт
  Для любознательных:
  Дятлы выслушивают деревья, подобно докторам, использующим перкуссию – физический метод медицинской диагностики, заключающийся в простукивании определённых участков тела и анализе звуков, возникающих при этом.
  Суетливый стук дятлов это прослушка пустот, оставляемых насекомыми, питающимися древесиной. Выстукал дятел ствол осины или берёзы своим клювом, понял по звуку пустоту, оставляемую личинкой или жуком, и приступил к хирургической операции – извлечению и уничтожению коварного древоеда. Язык дятла смачивается клейкой слюной и далеко высовывается из клюва в пробитые им древесные отверстия, где личинки и насекомые к нему надёжно приклеиваются.
  Но есть у дятла ещё один секрет, послуживший инженерам-физикам честью и правдой. Ускоренная киносъёмка показала, что когда дятел ищет насекомых, то его клюв может долбить дерево со скоростью при ударе 7 м/с. Полный цикл удара клювом длится всего 0,001 с или даже меньше, а перегрузка в конце каждого удара достигает 1000g. Однако мозг птицы никогда не травмируется! Оказалось, что секрет дятла заключается в том, что его голова перемещается только вперёд и назад в одной плоскости, без каких-либо боковых смещений. В связи с этим у инженеров-физиков возникла идея улучшить защитные шлемы космонавтов, сконструировав их таким образом, чтобы максимально ограничить боковые перемещения. Достигнуть желаемого эффекта удалось благодаря специальным шейным скобам.
  
  

• 12 слайд

  Выбирая арбуз, некоторые покупатели крепко зажимают арбуз руками и прикладывают к нему ухо. С какой целью они это делают?
  «Что я видел», 1939 год. Борис Степанович Житков
  «…Дядя Опанас ухом прижался к самому арбузу, а потом пощёлкал арбуз пальцем. И потом сказал, что арбуз ещё неспелый, не звенит…»
  Натюрморт с арбузом, виноградом, персиками,
  сливами и мускусной дыней
  Уильям Масон Браун, 1879 год
  

• 13 слайд

  Поясните, почему деревянная палочка помогла Бетховену лучше слышать.
  «Жизнь Бетховена», 1903 год
  Ромен Роллан
  «…Глухота усиливалась, однако никогда не была полной. Бетховен различал низкие тона гораздо лучше, чем высокие. Говорят, что в последние годы жизни он пользовался деревянной палочкой, один конец которой он клал в корпус фортепиано, а другой держал в зубах. Он прибегал к этому приспособлению, чтобы лучше слышать, когда сочинял. В Бетховенском музее в Бонне хранятся акустические аппараты, сделанные для Бетховена около 1814 года механиком Мельцелем…»
  
  
  
  Людвиг Ван Бетховен
  Йозеф Карл Штилер, 1820 год
  Оригинальную конструкцию имели слуховые трубки и палочки, которыми пользовался Бетховен. Так как звуковые колебания могут восприниматься человеком непосредственно через кости черепной коробки, то звук от корпуса фортепьяно через деревянную палочку, которую Бетховен держал в зубах, передавалась костям черепа, а от них – органам внутреннего уха. Эти слуховые трубки и палочки были созданы для Бетховена пианистом Иоганном Непомуком Мельцелем, который к тому же был талантливым механиком, его наиболее известное изобретение – метроном.
  
  
  

• 14 слайд

  Задачи:
  1. На рисунке показан профиль волны. Какова длина волны? Какова амплитуда колебаний частиц в волне?
  2. Звуковые колебания, возбуждаемые одним и тем же генератором, распространяются в воде со скоростью 1484 м/с, а в воздухе — со скоростью 339 м/с. С точностью до десятых определи, как и во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду.
   
  
  
  

• 15 слайд

  3. На рисунке представлен график зависимости давления воздуха от координаты в некоторый момент времени при распространении звуковой волны. Скорость распространения звука равна 100 м/с. Найдите период колебаний звуковой волны. Ответ запишите в секундах.
  

• 16 слайд

  4. Блеснула молния, и через 5 сек. раздался раскат грома.
    С точностью до метра определите, на каком расстоянии от нас молния, если скорость звука равна 331 м/с.
  
  Гроза над Дордрехтом
  Альберт Якобс Кёйп
  

• 17 слайд

  Домашнее задание
  П. 32, упр. 30