Урок по физике на тему "Звук"

План урока

Тема урока: Звук

Цель: Развивающая- развитие внимания, памяти, воображения,  познавательной активности, самостоятельности

             Воспитательная- воспитание дисциплинированности, воспитание положительного отношения к указаниям

            Обучающая- усвоить, понять физическую сущность звука, характеристики звука и виды звуков

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование:  1) камертоны

                             2) осциллограф

                             3) звуковой генератор

                             4) динамик

                             5) магнитофон, кассета «Звук»

Наглядные пособия: плакат «Спектры музыкального звука и шума»

Раздаточный материал: 1) карточки с определениями основных    понятий

                                                                2) копирки и листочки

                                                                3) занимательные задачи

                                                                4) задачи (качественные и количественные)

                                                                5) тест

Содержание урока

1.      Организационный момент

2.      Мотивация

3.      Сообщение цели урока

4.      Актуализация знаний ( физический диктант)

5.      Объяснение нового материала

6.      Закрепление нового материала

7.      Подведение итогов урока

8.      Домашнее задание

Литература:

1.      Л.С. Жданов «Физика»

2.      В.И. Рыдник «О современной акустике»

3.      Ланина «Не уроком единым»

Ответы на вопросы задания 1012 Т (1-6)

1.      Громкость звука определяется амплитудой, а высота- частотой колебаний.

2.      Наблюдается резонанс колебаний автобуса и колебаний стекла.

3.      Уменьшается скорость вращения палы.

4.      Чаще машет крыльями комар, т.к. он изучает более высокий звук, чем муха.

5.      Судья должен включить секундомер в момент, когда увидит дым стартового пистолета, т.к. скорость света значительно больше скорости звука.

6.      Верно первое выражение, т.к. наше ухо воспринимает в виде звука колебания определенных частот.

Ответы на вопросы задания 1013 Т (1-6)

1.      Волны от двух ветвей камертона интерферируют на погашение.

2.      От стекла происходит отражение звука.

3.      В помещении наблюдается отражение звуковых волн от стен, потолка и пола.

4.      Не может, т.к. нет предметов, от которых могли бы отражаться звуковые волны.

5.      В следствии дифракции, которая выражена тем сильнее, чем больше длина волны 

При переходе из среды в другую U= const, Т= const V ~ λ

В среде V ~1/Т  U= const

V= λ/Т   Т=1/ λ

Порог болевого ощущения при 6 кГц 0,1-10 Вт/м2

Порог слышимости V=1 кГц                                   10-12  Вт/м2

Интенсивность Вт/м2 или Дж/см2

Шум V1, v2, v3, v4 ..

Высота  , если v тембр v, 2 v, 3v, 4v… грамотность , если А

I =U*t/2

 

Играетмузыка.

- Начинаем урок

Тема урока: Звук .

Мотивация

- Для того, чтобы мы могли ориентироваться в мире, наш мозг должен  получать информацию о том, что происходит вокруг нас. По некоторым оценкам почти 90% всех сведений об окружающем мире человек получает по зрительному каналу и лишь 5% - по слуховому каналу и столько же – с помощью остальных органов чуств. Но те пять процентов информации, которые приходят к нам через уши, чрезвычайно важны. Никакой язык жестов, никакая зрительная сигнализация не способны заменить нам общения с другими людьми с помощью языка, речи, радости восприятия шума моря. Музыкальные звуки сопровождают нас на протяжении всей нашей жизни. Силу музыки, способной сплотить воедино мечты, стремления и помыслы человека, испытал на себе каждый из нас. В наше время акустика вторгается в те сферы, которые еще недавно казались не имеющими никакого отношения к ней.

Цель урока: Узнать и понять, что представляет собой звук ? Чем отличаются различные звуки? На все эти вопросы отвечает физика. И это будет предметом нашего разговора сегодня.

Актуализация знаний.  Прежде чем продолжить дальнейший разговор, мы должны вспомнить основные понятия, характеризующие волну. Предлогаю ответить на вопросы ФИЗИЧЕСКОГО ДИКТАНТА. Ответы записывайте на листочках с копиркой (в двойном экземпляре).

ФИЗИЧЕСКИЙ ДИКТАНТ 5 мин. Проверка результатов диктанта.

Объяснение нового материала. Рассматривать новую тему мы будем с помощью опорного конспекта, “двигаясь”  по схеме, как по карте. Опорный конспект должен быть законспектирован в тетради.

1.      Для начала дадим определение “ЗВУКУ”. Найдите определение этому понятию, используя карточки. Зпешите первое понятие в тетрадь под заголовком “Основные понятия”.

2.      Что означает термин “АКУСТИКА” ? Запешите в тетрадь определение.

3.      Попробуйте дать определение “СЛЫШИМЫМ ЗВУКАМ” (карточки). Какой интервал частот воспринимают ухом человека?

4.      Теперь мы должны выяснить, что же все таки является источником звуковых волн. Обратимся за помощью к опыту.

Опыть 1. Обнаружение причины звука в колебаниях звучащего тела (колебание подвешеного к штативу на нити грузика, соприкосающегося с одной из ветвей камертона или колебание стальной линейки, зажатой в тиски)

Вывод:  Источником звука является колеблющееся тело, источником слышимых звуков является колеблющееся со звуковой частотой тело.

5.      Что представляет собой звуковая волна?

При распространении звуковой волны среда в целом не двигается. В ней лишь несколько смещаются  вперед-назад составляющие среду цастиц – молекул воздуха, воды, атомы в твердых телах. Передача колебаний происходит как бы эстафетой – от одних частиц к другим. Вперед-назад – это означает, что частицы перемещаются от источника колебаний к нему, т.е. в направлении, по которому распространяется волна. Значит, звуковая волна – продольная волна

6.      А сейчас мы должны разобраться, какие из средств проводят звук, а какие звук не распространяют. В каких из них звук распространяется лучше, быстрее, т.е. с большей скоростью?

Варианты: газы, жидкость, тв.тела, вакуум.

Рассмотрим некоторые эксперемнтальные данные скорости звука в различных средах и при различных температурах.

Вопрос: Как зависит скорость звуковой волны от температуры? И как можно объяснить эту зависимость?

Вывод: Скорость распространения звуковой волны возрастает при повышении температуры.

7.      Обратимся к исторической справке. Откройте учебник на стр. 81 рис. 65 и последний абзац на стр. 81.

Вопрос: Как и где была впервые измерена скорость звука в воде?

8.      Если быть последовательным, то нам нужно определить и понять какими свойствами обладает звуковая волна?

Давайте вспомним: Какими свойствами обладает волна, независимо от ее природы.

Ответ: отражение и преломление, интерференция, дифракция. Рассмотрим каждое из них применительно к звуку.

9.      И начнем мы с самого извесного и распространенного явления – отражения, поглащения и перломление звука.

Внимательно выслушайте сообщение и ответьте на вопросы:

1.      Что такое “ЭХО” ?

2.      Как с помощью “ЭХО”  можно определить расстояние до обьекта?

3.      Что такое реверберация?

Воспользуйтесь карточками.

Сообщение: Отражение и поглащение звука.

Дайте ответы на поставленные вопросы и запмшите в тетраь понятия “ЭХО” и “РЕВЕРБЕРАЦИЯ”.

10.  С помощью полученных сведений найдем ответы на некоторые вопросы:

№/ стр. 3 упр. 2,3,5 темы “Интерференция”

Ответв: 2: от стекла происходит отражение  звука; 3: в помещении наблюдается отражение звуковых волн от стен, потолка и пола – реверберация; 4: не может, т.к. нет предметов, от которых могли бы отражаться звуковые волны.

а) (сообщение),2,7,5 (сообщение)

б) стр. 3 упр. 5 темы “Звук”

в) стр. 2 занимательные вопросы

г) стр. 6 упр. 2 Куда исчезают волны звука и энергия ?

11.   Второе свойство – интерференция.

12.   

1.      Вспомните,  найдите карточку определения «интерференции» Запишите.

Поясните условие максимума и минимума.

Задача 4 стр.3 Ответ: максимум и минимум

12.    Вспомните и дайте определение «ДИФРАКЦИИ». Приведите примеры,  объясняемые дифракцией. Например,  мы слышим звук,  хотя источник звука находится за преградой.

13.    Мы не можем обойти и не принять во внимание очень важное явление – резонанс.

Запишите определение «ЗВУКОВОГО РЕЗОНАНСА»

- Рассмотрим камертон. Звуковую волну издают гармонически колеблющиеся в ветви камертона. Ящик служит резонатором. Резонирует столбы  воздуха,  заключенные в ящиках,  на которые укреплены камертоны. Размеры таких ящиков подбираются так,  чтобы частота колебаний столбов воздуха в них совпадала с частотой свободных колебаний камертона. Но откуда берется избыточная энергия? (сообщение) стр.2 № 9

14.    Рассмотрим примеры,  объясняемые явлением резонанса. Стр. 3 №2,  стр.2 № 8

15.    Мы охотно слушаем музыку,  пение птиц,  приятный человеческий голос. Напротив,  тарахтение телеги,  визг пилы,  мощные удары молота нам неприятны и нередко раздражают и утомляют. Таим образом,  по действию,  производимому на нас,  все звуки делятся на музыкальные звуки и шумы. Чем они отличаются дуг от друга? Что может казаться музыкой для одного,  то может быть шумом для другого. Однако для большинства людей музыкальным  будет звук колеблющейся струны, и немузыкальным колебания поездов. Прослушайте сообщение Музыкальные звуки и шум. Вы должны понять: Чем отличаются шум от музыкальных звуков? Что такое высота,  громкость,  тембр? Чем определяются эти характеристики? Что такое тон и обертон? Что такое камертон?

Сообщение:

Запишите понятия.

Вывод: для музыкального звука существенно,  чтобы колебания происходили через равные промежутки времени. Немузыкальные колебания происходят через неправильные,  неравномерные промежутки времени. Единица громкости – Белл (в честь ученого Грэхема Белла, изобретателя телефона) На практике громкость измеряется в децибелах (дБ)

16.    Мы не можем обойти следующие понятия: интенсивность,  порог слышимости,  порог болевого ощущения,  давление звука и звуковое давление.

-          Подавляющее большинство искусственных звуков и практически все естественные звуки являются  шумам, научился извлекать из шумов природы жизненно важную информацию. Свист ветра,  дальний гром предупреждали его о непогоде,  рев зверей об опасности. Можно жить без музыки,  но нельзя жить без шума. Не случайно у человека,  помещенного в сурдокамеру,  которая имитирует условия космического полета,  начинаются слуховые галлюцинации. Мозг не в состоянии долго вынести абсолютную тишину и сам начинает творить шум!

Но все хорошо в определенных пределах. Негромкий,  однообразный шум даже навевает покой,  вызывает сонливость,  таким шумом лечат. Слишком же громкий шум способен вызывать не только неприятные ощущения,  но и психические и даже физические расстройства. Прослушайте сообщения об «интересности звука»

Запишите в тетрадь определения

17.    Опыт 2 Демонстрация действия звукового генератора,  прослушивание звуков различных частот. Обратите внимание на изменение длины волны.

16 колебаний в секунду – орган.

27 Гц – крайняя левая клавиша рояля

44 Гц – низший рекорд мужского баса (18 в певец Каспар Феспер)

80 Гц – нижняя нота хорошего баса

с320 -  1200 Гц диапазон полон музыкой

440 Гц эталон звука (ля первой октавы)

2018 Гц – вершина женского голоса (Лукреция Аджури «до» четвертой октавы)

Звуки с частотой выше 3000 колебаний в сек. в качестве самостоятельных тонов не используется. Слишком резкие и пронзительны.

18.    А с 20000 Гц начинается недоступная уху человека ультразвук. Профессий у него много. И все это делает молча. Звуки высотой меньше 16-17 Гц инфразвуки. А гиперзвуками называются звуки свыше 20 кГц. Запишите определения этих звуков и прослушайте сообщение «Ультразвук»

19.    Звуковая  волна распространяется в среде с постоянной скоростью V= const  ....= const. При переходе звука из среды  в другую среду,  если скорость звука увеличивается,  то увеличивается и длина волны. .........

ЗАКРЕПЛЕНИЕ

Тестирование (фронтально)

Заключение

Наше “путешествие”по «карте» закончилось. Но этим не исчерпывается знание о звуке. И если вы хотите побольше узнать о нем,  прочтите книгу В.И. Радника «О современной акустике»

Домашнее задание:

1.      Понять и научиться объяснять опорный конспект

2.      Знать определения осн. понятий

3.      Рефераты

4.      Подготовить театральную сцену «Звуковая волна»