Конспект урока по физике звук

Обновлено: 05.07.2024

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Звук - это упругие волны в среде (часто в воздухе), которые невидимы, но воспринимаемые человеческим ухом .

Звуковая волна является продольной волной сжатия и разрежения.

Звук может также распространятся в жидкой и твердой среде. Под водой хорошо слышны удары камней. Положим часы на один конец деревянной доски. Приложив ухо к другому концу, можно ясно услышать тиканье часов.

Источник звука - это обязательно колеблющиеся тела. Например, струна на гитаре в обычном состоянии не звучит, но стоит нам заставить ее совершать колебательные движения, как возникает звуковая волна.

Однако опыт показывает, что не всякое колеблющееся тело является источником звука. Например, не издает звук грузик, подвешенный на нити. Дело в том, что человеческое ухо воспринимает не все волны, а только те, которые создают тела, колеблющиеся с частотой от 16Гц до 20000Гц. Такие волны называются звуковыми. Колебания с частотой меньше 16Гц называется инфразвуком. Колебания с частотой больше 20000Гц называются ультразвуком.

Скорость звука

Звуковые волны распространяются не мгновенно, а с некоторой конечной скоростью (аналогично скорости равномерного движения ).

Именно поэтому во время грозы мы сначала видим молнию, то есть свет (скорость света гораздо больше скорости звука), а затем доносится звук.

Высота, тембр и громкость звука

Звуки бывают разными. Для характеристики звука вводят специальные величины: громкость, высота и тембр звука.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук. Кроме того, восприятие громкости звука нашим ухом зависит от частоты колебаний в звуковой волне. Более высокочастотные волны воспринимаются как более громкие.

Частота звуковой волны определяет высоту тона. Чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук. Человеческие голоса по высоте делят на несколько диапазонов.

Звуковые явления

Эхо. Эхо образуется в результате отражения звука от различных преград - гор, леса, стен, больших зданий и т.п. Эхо возникает только в том случае, когда отраженный звук воспринимается раздельно от первоначально произнесенного звука. Если отражающих поверхностей много и они находятся на разных расстояниях от человека, то отраженные звуковые волны дойдут до него в разные моменты времени. В этом случае эхо будет многократным. Препятствие должно находится на расстоянии 11м от человека, чтобы можно было услышать эхо.

Эхолокация. Это способ определения местоположения тел по отраженным от них ультразвуковым сигналам. Широко применяется в мореплавании. На судах устанавливают гидролокаторы - приборы для распознавания подводных объектов и определения глубины и рельефа дна. На дне судна помещают излучатель и приемник звука. Излучатель дает короткие сигналы. Анализируя время задержки и направление возвращающихся сигналов, компьютер определяет положение и размер объекта отразившего звук.


Урок поможет сформировать понятие звука с точки зрения физики, рассмотреть особенности возникновения и распространения звука, характеристики звука, влияние шума на организм человека, взаимодействие звуковых волн с веществом.

Описание разработки

Цели урока:

Образовательная: сформировать понятие звука с точки зрения физики, рассмотреть особенности возникновения и распространения звука, характеристики звука, влияние шума на организм человека, взаимодействие звуковых волн с веществом.

Развивающая: продолжить расширять кругозор учащихся на основе интеграции знаний учащихся, развивать логическое и абстрактное мышление.

Воспитательная: показать значение физических знаний в жизни человека, поддерживать устойчивый интерес к предмету, воспитание коммуникативных качеств, культуры логического мышления и самостоятельности.

Тип и вид урока: урок изучения нового материала, интегрированный урок.

Материально - техническое оснащение урока: камертон, учебник, дидактический материал.

Межпредметная и внутрипредметная связь: биология, география, информатика

Методическая и учебная литература:

Савельев И. В. Сб. вопросов и задач по общей физике. М. :Наука, 1998.

Физика. 9 кл. : Учеб. для общеобразоват. учеб. Заведений / Перышкин А. В, Е. М. Гутник. – 15 - е изд. , стереотип. – М. : Дрофа, 2010. – 301 с. : ил.

Ход урока.

I Часть. Организационная.

II Часть. Актуализация знаний.

Человек живет в мире звуков. Звуки, воспринимаемые человеческим ухом, являются одним из важнейших источников информации об окружающем мире. Шум моря и ветра, пение птиц, голоса людей и крики животных, раскаты грома, звуки движущихся машин позволяют легче адаптироваться в изменяющихся внешних условиях. С помощью звуков люди общаются, обмениваются мыслями, идеями, чувствами, информацией.

ТАК ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ЗВУК? КАК ОН ВОЗНИКАЕТ И ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ ОДИН ЗВУК ОТ ДРУГОГО? это мы сегодня и определим.

III Часть. Изучение, усвоение нового материала.

История изучения звуков.

Уже в глубокой древности люди научились создавать музыкальные инструменты, ласкающие слух звуки, и заложили основы науки о звуках – акустики.

Первые наблюдения по акустике были проведены в VΙ веке до н. э. Пифагор установил связь между высотой тона и длиной струны или трубы, издающей звук.

В 4 в. до н. э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. Он сказал, что звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха, и объяснил эхо отражением звука от препятствий.

В 15 в. Леонардо да Винчи сформулировал принцип независимости звуковых волн от различных источников.

КАК ВОЗНИКАЕТ ЗВУК?

Любой источник звука обязательно колеблется. Звук распространяется в пространстве только при наличии упругой среды, которая необходима для передачи колебаний от источника звука к приемнику, например к уху человека. В вакууме звуковые волны не распространяются. Колебания источника звука создают в окружающей среде звуковую волну, которая распространяется в пространстве от источника звука. При своих колебаниях тело попеременно то - сжимает слой воздуха, прилегающий к его поверхности, то, наоборот, создаёт разряжение в этом слое. Волна, достигая уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя ее колебаться с частотой источника звука.

Слух – одно из пяти чувств человека – способность воспринимать звуки окружающего мира. Благодаря слуху, человек различает звуки, распознает их характер, локализацию, овладевает речью. Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

Как слышит здоровое ухо:

Звуковые сигналы поступают в слуховой проход и вызывают колебания барабанной перепонки.

Колебания барабанной перепонки приводят в движение три слуховые косточки.

Посредством слуховых косточек колебания передаются в жидкость внутреннего уха (улитки).

Движение жидкости в улитке стимулирует крошечные волосковые сенсорные клетки.

Волосковые клетки преобразуют механические колебания в электрические сигналы.

Электрические сигналы посредством клеток спирального ганглия и слухового нерва передаются к коре головного мозга.

Мозг воспринимает и анализирует полученные сигналы как звук.

Функция слухового органа, по тем или иным причинам, может быть нарушена. И тогда необходимо компенсировать это нарушение. Программа дальнейших реабилитационных мероприятий зависит от вида, степени нарушения слуха, а также других факторов.

Люди с нарушенной слуховой функцией подтвердят, что потеря слуха воспринимается и переживается человеком более тяжело, чем потеря зрения. Это объясняется тем, что каждый из нас является частью слухового мира, в то время как видимый мир мы всего лишь наблюдаем. Поэтому слепой человек сохраняет способность общаться с окружающими людьми, в то время как глухой человек оказывается в изоляции.

Следует помнить, что звуки громкостью 85 дБ и выше уже оказывают вредное воздействие на слух. Именно поэтому на производстве необходимо пользоваться средствами защиты слуха. К сожалению, пользоваться ими на дискотеке и на концерте не принято. А жаль. Когда молодые люди, покидая дискотеку, ощущают звон в ушах, они полагают, что это вполне нормальное явление. Между тем, это один из выраженных симптомов шумовой травмы. И через какое - то время это обязательно скажется на остроте слуха.

Весь материал – смотрите документ.

Содержимое разработки

эпиграф к уроку:

Звук — форма продолженья тишины, подобье развивающейся ленты..

Тема урока: "Звуковые волны"

Образовательная: сформировать понятие звука с точки зрения физики, рассмотреть особенности возникновения и распространения звука, характеристики звука, влияние шума на организм человека, взаимодействие звуковых волн с веществом.

Развивающая: продолжить расширять кругозор учащихся на основе интеграции знаний учащихся, развивать логическое и абстрактное мышление.

Воспитательная: показать значение физических знаний в жизни человека, поддерживать устойчивый интерес к предмету, воспитание коммуникативных качеств, культуры логического мышления и самостоятельности.

Тип и вид урока: урок изучения нового материала, интегрированный урок.

Материально-техническое оснащение урока: камертон, учебник, дидактический материал.

Межпредметная и внутрипредметная связь: биология, география, информатика

Методическая и учебная литература:

Савельев И.В. Сб. вопросов и задач по общей физике. М.:Наука, 1998.

Физика. 9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. Заведений / Перышкин А.В, Е.М. Гутник. – 15-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 301 с.: ил.

I Часть. Организационная.

II Часть. Актуализация знаний.

Человек живет в мире звуков. Звуки, воспринимаемые человеческим ухом, являются одним из важнейших источников информации об окружающем мире. Шум моря и ветра, пение птиц, голоса людей и крики животных, раскаты грома, звуки движущихся машин позволяют легче адаптироваться в изменяющихся внешних условиях. С помощью звуков люди общаются, обмениваются мыслями, идеями, чувствами, информацией.

ТАК ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ЗВУК? КАК ОН ВОЗНИКАЕТ И ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ ОДИН ЗВУК ОТ ДРУГОГО? это мы сегодня и определим.

III Часть. Изучение, усвоение нового материала.

История изучения звуков.

Уже в глубокой древности люди научились создавать музыкальные инструменты, ласкающие слух звуки, и заложили основы науки о звуках – акустики.

Первые наблюдения по акустике были проведены в VΙ веке до н.э. Пифагор установил связь между высотой тона и длиной струны или трубы, издающей звук.

В 4 в. до н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. Он сказал, что звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха, и объяснил эхо отражением звука от препятствий.

В 15 в. Леонардо да Винчи сформулировал принцип независимости звуковых волн от различных источников.

КАК ВОЗНИКАЕТ ЗВУК?

Любой источник звука обязательно колеблется. Звук распространяется в пространстве только при наличии упругой среды, которая необходима для передачи колебаний от источника звука к приемнику, например к уху человека. В вакууме звуковые волны не распространяются. Колебания источника звука создают в окружающей среде звуковую волну, которая распространяется в пространстве от источника звука. При своих колебаниях тело попеременно то - сжимает слой воздуха, прилегающий к его поверхности, то, наоборот, создаёт разряжение в этом слое. Волна, достигая уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя ее колебаться с частотой источника звука.

Слух – одно из пяти чувств человека – способность воспринимать звуки окружающего мира. Благодаря слуху, человек различает звуки, распознает их характер, локализацию, овладевает речью. Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

Как слышит здоровое ухо:

Звуковые сигналы поступают в слуховой проход и вызывают колебания барабанной перепонки.

Колебания барабанной перепонки приводят в движение три слуховые косточки.

Посредством слуховых косточек колебания передаются в жидкость внутреннего уха (улитки).

Движение жидкости в улитке стимулирует крошечные волосковые сенсорные клетки.

Волосковые клетки преобразуют механические колебания в электрические сигналы.

Электрические сигналы посредством клеток спирального ганглия и слухового нерва передаются к коре головного мозга.

Мозг воспринимает и анализирует полученные сигналы как звук.

Функция слухового органа, по тем или иным причинам, может быть нарушена. И тогда необходимо компенсировать это нарушение. Программа дальнейших реабилитационных мероприятий зависит от вида, степени нарушения слуха, а также других факторов.

Люди с нарушенной слуховой функцией подтвердят, что потеря слуха воспринимается и переживается человеком более тяжело, чем потеря зрения. Это объясняется тем, что каждый из нас является частью слухового мира, в то время как видимый мир мы всего лишь наблюдаем. Поэтому слепой человек сохраняет способность общаться с окружающими людьми, в то время как глухой человек оказывается в изоляции.

Следует помнить, что звуки громкостью 85 дБ и выше уже оказывают вредное воздействие на слух. Именно поэтому на производстве необходимо пользоваться средствами защиты слуха. К сожалению, пользоваться ими на дискотеке и на концерте не принято. А жаль. Когда молодые люди, покидая дискотеку, ощущают звон в ушах, они полагают, что это вполне нормальное явление. Между тем, это один из выраженных симптомов шумовой травмы. И через какое-то время это обязательно скажется на остроте слуха.

ЗВУК ЭТО ВОЛНА ИЛИ ЧАСТИЦА?

С точки зрения физики, звук – это механические колебания, которые распространяются в упругой среде: воздухе, воде, твёрдом теле и т. п. Звуковые волны делятся на инфразвук, слышимый звук и ультразвук.

ЗВУКОВАЯ ЛЕСЕНКА


КАКУЮ ВОЛНУ ПРОДОЛЬНУЮ ИЛИ ПОПЕРЕЧНУЮ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ЗВУКОВАЯ ВОЛНА?

Звук – это продольная волна. Значит для определения скорости звука, можно использовать формулы, связанные с длиной волны и частотой.

Напишите эти формулы:




ВЕЛИЧИНЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ВОЛНУ: длина волны, скорость волны, период колебаний, частота колебаний.

Единицы измерения в системе СИ:

длина волны [лямбда] = 1 м

скорость распространения волны [ v ] = 1м/с

период колебаний [ T ] = 1c

частота колебаний [ ню ] = 1 Гц

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН.

Необходимое условие распространения звуковых волн — наличие материальной среды. В вакууме звуковые волны не распространяются, так как там нет частиц, передающих взаимодействие от источника колебаний. Поэтому на Луне из-за отсутствия атмосферы царит полная тишина. Даже падение метеорита на ее поверхность не слышно наблюдателю.

Скорость распространения звуковых волн определяется скоростью передачи взаимодействия между частицами.

Скорость звука, м/с

Воздух (при 20 °С)

Скорость звука зависит от массы молекулы вещества и его температуры, от свойств среды, в которой распространяется звук (в упругой среде звук распространяется лучше чем в газе). В воздухе при повышении температуры на 1°С скорость звука возрастает приблизительно на 0,60 м/с.

ЧЕМ ОТЛИЧАЮТСЯ ЗВУКИ ДРУГ ОТ ДРУГА?

Высота звука зависит от частоты колебаний: чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук. Колебаниям малых частот соответствуют низкие звуки. Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук. Громкость звука зависит также от его длительности и от индивидуальных особенностей слушателя. Тембр – это особая окраска звука.

ОТРАЖЕНИЕ ЗВУКА, ЗВУКОЛОКАЦИЯ. ДОКЛАД УЧАЩЕГОСЯ.

С явлением отражения звука связано такое известное явление, как эхо. Оно состоит в том, что звук от источника доходит до какого-то препятствия (“препятствие — это и есть граница двух сред!), отражается от него и возвращается к месту, где он возник. И если первичный звук и звук отраженный доходят до слушателя не одновременно, то он слышит звук дважды. Звук может испытать и несколько отражений. Тогда можно услышать звук много раз — отсюда, например, раскаты грома.

Вспомним географию.

Скалы, раскинутые в форме круга возле Адерсбаха в Чехии, в определенном месте троекратно повторяют 7 слогов.

В замке Вудсток в Англии эхо отчетливо повторяет 17 слогов.

Тридцатикратное эхо дворца Симонетта в Милане.

ЗВУКОЛОКАЦИЯ. На явлении эхо основан метод определения расстояний до различных предметов и обнаружения их месторасположений. В самом деле, допустим, что некоторым источником звука испущен звуковой сигнал и зафиксирован момент его испускания. Звук встретил какое-то препятствие, отразился от него, вернулся и был принят приемником звука. Если при этом был измерен промежуток времени между моментами испускания и приема, то легко найти и расстояние до препятствия. За измеренное время звук прошел расстояние, равное 2s, где s — расстояние до препятствия. Если скорость звука v известна, то можно написать: 2s=v t. По этой формуле можно найти расстояние до отражателя сигнала. Но ведь надо еще знать, где он находится, в каком направлении от источника сигнал встретил его. Между тем звук распространяется по всем направлениям, и отраженный сигнал мог прийти с разных сторон. Чтобы избежать этой трудности, используют не обычный звук, а ультразвук.

Ультразвуковые волны по своей природе такие же, как звуковые, но они не воспринимаются человеком как звук. Это объясняется тем, что частота колебаний в них больше, чем 20 000 Гц. Такие волны наблюдаются в природе. Есть даже живые существа, способные их испускать и принимать. Ультразвуковые волны и притом большой мощности (большой амплитуды) можно создавать с помощью электрических и магнитных методов.

Главная особенность ультразвуковых волн состоит в том, что их можно сделать направленными, распространяющимися по определенному направлению от источника. Благодаря этому по отражению ультразвука можно не только найти расстояние (скорость ультразвуковых волн такая же, как и обычных), но и узнать, где находится тот предмет, который их отразил. Так можно, например, измерять глубину моря под кораблем.

О звуковых волнах ещё можно много говорить: и о применении их в медицине, о способах их записи и воспроизведении, является ли подводный мир миром безмолвия, стоит ли шуметь на берегу во время рыбалки. Однако время урока ограничено.

IV Часть. Проверка понимания нового материала.

Звуковые волны – это…?

В какой среде распространяются волны?

Различна ли скорость распространения звука?

Могут ли поглощаться или отражаться звуковые волны?

Отражение звука – это…?

Почему нельзя услышать звон колокола, находящегося внутри сосуда?

V Часть. Обобщение новых знаний и умений с ранее полученными и сформированными

Определите длину звуковой волны при частоте 200Гц, если скорость распространения волн равна 340м/с.

Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 10 м. Какова частота ударов волн о корпус лодки, если скорость волн 3 м/с?

Артиллеристам при стрельбе, взрывникам при взрыве рекомендуется открывать рот. Почему?

Сильный шум отрицательно влияет на нервную систему, вызывает переутомление, бессонницу, психические заболевания. Какие меры вы можете предложить, чтобы уменьшить воздействие шума на человека

Нажмите, чтобы узнать подробности

Объясняется причинно-следственная связь между колеблющимся телом и звуковыми колебаниями. Определение значения звука в различных видах исскуства и жизни человека.

Вступительное слово учителя

На сегодняшнем уроке мы продолжаем изучение волновых явлений, ознакомимся с звуковыми волнами

В конце урока вы будете должны:

- знать и понимать, что такое звук, какие условия необходимы для создания звука;
- уметь приводить примеры источников и приемников звука, объяснять явления, связанные с восприятием звука.

I. Актуализация знаний.

Перед изучением новой темы проверим ранее полученные знания. Устный опрос.

1. Что такое механическая волна? (Волна – это распространение колебаний в среде)

2. Какие виды волн вы знаете? (Поперечная и продольная)

3. Какими величинами характеризуются волновые явления? (амплитуда, частота, период)

амплитуда колебания? (это наибольшее отклонение от положения равновесия)

период; (это время одного полного колебания)

частота (это число колебаний в единицу времени)

5. На графике изображена волна. Покажите волну с большей амплитудой.


6. На этом же графике покажите волну с большей частотой?

7. На графике изображена волна. Найти период, амплитуду и частоту?


Мы живем в мире самых разнообразных звуков, звуки нас окружают всегда и везде: тиканье часов и гул моторов, шелест листьев и завывание ветра, раскаты грома и журчание ручейка, пение птиц и голоса людей, звучание музыкальных инструментов и устройств.

Мир звуков так многообразен, Богат, красив, разнообразен, Но всех нас мучает вопрос. Откуда звуки возникают, Что слух наш всюду услаждают? Пора задуматься в серьез.

II. Изучение нового материала

Что же такое звук? Как он возникает? Чем один звук отличается от другого? Сегодня на уроке мы с вами попробуем ответить на эти и многие другие вопросы, связанные со звуковыми явлениями.

Раздел физики, изучающий звуковые явления называется акустикой.

Акустика – это раздел физики, занимающийся изучением звука, его свойств и звуковых явлений.

Основным объектом изучения акустики является звук.

Звук … Что же это такое?

Любой уголочек окружающего нас пространства наполнен звуками. Особенно их много в городе.

Какие звуки можно услышать на изображенном слайде? (Звуки проезжающего транспорта, сигналы машин, речь и крики людей, звуки насекомых, животных…)

Куда приятней звуки сельской местности, особенно если вы на природе. Жизнь в определенном звуковом пространстве оказывает влияние на человека.

В чем проявляется это влияние? (Характер, поведение, здоровье.)

Поэтому, переехав из села в город (учиться), человек будет чувствовать себя не совсем комфортно. Нужно будет привыкнуть к городу: его звукам, темпу и условиям жизни.

Понятие звука можно рассматривать с двух сторон:

- со стороны биологии (физиологии),
- со стороны физики.

Давайте попробуем дать определение звуку с позиций двух наук. (Звук это то, что мы слышим; звук – это волна (при необходимости наводящие вопросы.)

Звук – это то, что слышит ухо (физиология).

Звук – это механическая волна (физика).

Но как звук доходит до нас? Я хочу услышать ваше мнение. Итак, мы можем предположить, что звук до нас доходит через воздух, который разделяет ухо и источник звука.

Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого- то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что то колеблющееся. Если, например, звук исходит от репродуктора, то в нем колеблется мембрана – легкий диск закрепленный по его окружности. Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука – это колеблющаяся струна, колеблющийся столб воздуха и др.

Необходимо выяснить всегда ли звук создается колеблющимся телом? Для этого проведем опыт с камертоном и теннисным шариком, подвешенным на нити вблизи вилки.

Вывод: всякое звучащее тело колеблется

Но любое ли колеблющееся тело является источником звука?

Опыт. Рассмотрим колеблющийся маятник. Звука нет. Почему?

При ответе на поставленный вопрос ребята работают с материалом учебника §34.

Потому что частота маленькая. Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания в пределах от 16 Гц до 20000Гц. Колебания этого диапазона частот называются звуковыми. Но указанные границы диапазона несколько условны, т.к. зависит от индивидуальных особенностей слухового аппарата, от возраста людей. Строим шкалу частот и покажем границы звукового диапазона.

Звук - это механическая волна с частотой от 20 до 20000 Гц.

Инфразвук - это акустическая волна с частотой меньше чем 20 Гц.

Ультразвук - это акустическая волна с частотой больше чем 20000 Гц.

Слышит ли человек инфра и ультразвуки? (Нет.)

А другие живые существа? (Да. Например, летучие мыши, дельфины.)

Какие же условия необходимы для возникновения звуковой волны? Для возникновения звуковой волны необходимы:

- источник волны,
- упругая среда.

А что может быть источником звуковой волны? (Приводят примеры источников звука, обобщая их, делают вывод.)

Источником звука может быть:

- колеблющиеся тела (примеры),
- тела, движущиеся в газах и жидкостях с большой скоростью (свистят в полете пуля и стрела, завывает ветер…)

К ним относятся наши голосовые связки. Воздух которым мы дышим, выходит из

легких через дыхательные пути в гортань, где находятся голосовые связки. Под давлением выдыхаемого воздуха они начинают колебаться. Роль резонатора играют полости рта, носа, а также груди. Для членораздельной речи кроме голосовых связок, необходимы также язык, губы, щеки, мягкое небо и надгортанник. Писк комара, жужжание мухи и пчелы – их источником являются колеблющиеся крылья. Шелест листьев, шум прибоя.

Рядом с каналом грозового разряда воздух нагревается до высокой температуры и его расширение приводит к образованию ударной волны. Это волна постепенно переходит в звуковые колебания.

  1. Искусственные - камертон, струна, колокол, мембрана

Как же возникают колебательные движения?

Если оттянуть и отпустить струну музыкального инструмента или стальную пластину, зажатую одним концом в тисках, они будут издавать звук.

Колебания струны или металлической пластины передаются окружающему воздуху. При отклонении пластины в левую сторону, она сжимает слои воздуха слева и разрежает слои воздуха, прилегающие к ней с правой стороны и т.д.

Сжатие и разрежение прилегающих к пластине слоев воздуха будет передаваться соседним слоям.

В каких средах может распространяться звук? Привести примеры. (В газообразных, жидких, твердых; приводят примеры.)

Механические волны бывают двух видов. К какому виду механических волн относятся звуковые? (Звуковые волны являются продольными.) В твердых средах звуковые волны могут быть и поперечными. (Зарисовать схему слайда в тетрадь.)

Анализ рисунка, иллюстрирующего продольную волну и просмотр анимации

Роберт Бойль в 1660 году доказал, что звук в вакууме невозможен. Если звучащее тело, например электрический звонок, поставить под колокол воздушного насоса, то по мере откачивания из под него воздуха - звук будет делаться слабее, и наконец, когда под колоколом весь воздух кончится, то звук прекратится.

Просмотр видеозаписи. Почему звук невозможен в вакууме?

О том, как рождаются звуки, и что они собой представляют, люди начали догадываться очень давно. Древнегреческий философ Аристотель, исходя из наблюдений, верно объяснил природу звука. Он полагал, что звучащее тело создает попеременное сжатие и разряжение воздуха. Благодаря упругим свойствам воздуха, этот процесс распространяется в пространстве, от слоя к слою, создавая звуковую волну. Достигнув нашего уха, она воздействует на барабанные перепонки и вызывает ощущение звука.

Звук может распространяться и в жидкой, и в твердой среде. Те, кто нырял в реку или море, знают, что под во­дой хорошо слышны звуки: удары камней, плесканий и др. Звук звижущегося поезда хорошо слышен, если приложить ухо к рельсу.

Если звук - это волна, распространяющаяся в воздухе, то он должен возникать всякий раз, когда частицы воздуха приходят в колебательное движение. Размахивание руками, например, тоже должно было бы вызвать звук: ведь машущие руки заставляют час­тицы колебаться.

Как и всякая волна, звуковая волна распространяется не мгновенно, а сконечной скоростью. Какие простейшие наблюдения позволяют убедиться в этом?

При ответе на поставленный вопрос ребята работают с материалом учебника §38.

Если звук - это волна, то для определения скорости звук помимо формулы V = S t , можно воспользоваться известными формулами:

V =λ/ Т и V=λv.

Скорость звука различна в различных средах (веществах). Так, в воздухе при температуре 20°С скорость звуковых волн (при лю­бой длине волны) равна 340 м/с.

III. Закрепление

Какой прибор был изобретён для настройки музыкальн инструментов?

(Для настройки музыкальных инструментов б изобретён камертон. Он способен издавать звук ной частоты.)

Доставляет ли комфорт человеку абсолютная тишина?

(Абсолютная тишина нам не подходит, посколь держит нервную систему в постоянном напряж нии. Начинают беспокоить удары сердца, пульс, д хание и даже шорох ресниц.)

В каких средах звук распространяется быстрее всего. А каких медленнее?

(В газах звук распространяется медленнее, чем . других средах. В жидкостях звук распространяет' быстрее. В твёрдых телах звук распространяет быстрее всего.)

Мини-тест

При полёте большинство насекомых издают звук. Чем это вызывается?

а) голосовыми связками;

в) взмахами крыльев;

г) строением тела

Какое насекомое - бабочка или муха - делает большее количество взмахов крыльями?

б) муха и бабочка делают одинаковое количест­во взмахов;

г) они не взмахивают крыльями

Подведение итогов урока

Учитель: Звуки широко распространены в живой природе и технике. Большое количество информации к человеку поступает благодаря звуку. А для некоторых животных звук является основ­ным источником информации об окружающей среде. Большое зна­чение имеет звук также в искусстве, музыке.

Нажмите, чтобы узнать подробности

Даный урок знакомит учащихся с причиной возникновения звука. свойствами звука. развивающей целью даного урока является развитие самостоятельности учащихся при решении поставленых проблем, продолжать воспитание у учащихся умения работать в коллективе, показать практическое применение и значение курса физики.

по физике в 9 классе:

Учитель: Люфт Е.И.

образовательные: обеспечить в ходе урока усвоение нового материала;

осуществить закрепление знаний учащихся по пройденному материалу;

показать практическое применение физики и её законов;

развивающие: развитие мышления, необходимого образованному

продолжить развитие самостоятельности учащихся при решении

поставленных проблем и задач;

продолжить развитие учащихся трудолюбия, аккуратности в

оформлении решении задач, умения грамотно отвечать;

воспитательные: продолжить воспитание у учащихся умения работать

показать практическое значение курса физики.

Тип урока: формирование новых знаний.

Организационный момент ( 1-2 мин): приветствие, работа с журналом, выявление готовности учеников к уроку, постановка цели урока, психологический настрой учащихся на творческую работу. На доску вывешиваются задачи урока.

1. Что такое звук?

1. Определять скорость звука

2. Характеристики звука

2. Определять расстояние до источника звука

3. Отличать виды звуков

Повторение пройденного материала (5-7 минут): учащимся необходимо за 5 минут подтвердить, полученные ранее знания.

Что называют колебаниями?

Характеристики колебательного движения (частота, период, амплитуда)?

Приведите примеры использования периодического движения человеком.

Встречается ли в человеческом организме периодическое движение?

Что называют волной?

Характеристики волнового движения (частота, длина волны, скорость волны, амплитуда)?

Формирование новых знаний.

Звук. Природа звука ( 10 минут): на основе нескольких экспериментов выясняется природа звука.

Гитара. Проводим по струнам. Появляется звук. Почему появляется звук? А любое ли колеблющееся тело издаёт звук?

Опыт с линейкой. Линейка закрепленная на столе таким образом, чтобы частота колебаний была малой. Звук не появляется. Увеличивая частоту колебаний, добиваемся того, чтобы линейка звучала. Значит звук появляется тогда, когда тело колеблется с определенной частотой.

Звук – механические колебания, распространяющиеся в упругой

среде и имеющие частоту от 16 до 20000 Гц.

Увеличивая частоту колебаний, мы слышим, что звук становится

более высоким. Изменяя амплитуду колебаний, мы получаем

изменение громкости звука.

Как для любой волны для звуковой волны справедливо следующее соотношение:

, где - скорость распространения волны, -

длина волны, а - частота.

Существует четыре вида звука: музыка, удар, эхо и шум. С

учащимися провести следующую демонстрацию: одновременно

предлагается учащимся одновременно прочитать любое предложение

из учебника. Но предложения выбрать разные. Демонстрация удара:

одиночное звуковое колебание. Эхо, наверное, слышал каждый из

вас, но, к сожалению, в классе его продемонстрировать невозможно.

Интересные факты (1-2 мин).

Приводятся с целью повышения интереса к изучению физики и изучению природы, так и с релаксационной точки зрения. Данный текст можно сопровождать лёгкой музыкой.

Скорость распространения звука зависит от агрегатного состояния среды, в которой он распространяется. Скорость звука в воздухе примерно равна 330 м/с, в воде – 1450 м/с, а в стали – 5500 м/с. Кроме этого скорость звука зависит от температуры.

Звук, как и любая другая волна, обладает свойством отражения. Архитекторы ещё в средние века научились пользоваться этим свойством. Так, например, архитекторами устраивались особые залы, в которых два человека, стоя в противоположных концах залы, могли переговариваться шёпотом, в то время как люди в середине залы ничего не слашали.

Обобщение нового материала (10-15 мин): учащимся раздаются карточки с заданием ( одна на каждую пару) и предлагается при помощи полученных знаний или при помощи учебника ответить на поставленные вопросы. В это время двоим или троим наиболее отличивсимся ученикам предлагается пройти к отдельному столу, где им предлагается решить две задачи.

Примерные карточки – задания:

Человек может слышать звуки с частотой до 20 кГц. Определите, какой длине волны в воздухе соответствует эта частота.

Что колеблется, т.е. является источником звука, когда звучит : а) гитара б) барабан в) магнитофон г) комар д) человеческий голос?

Молния ударила на расстоянии 5 км от наблюдателя. Через какое время после вспышки наблюдатель услышит раскат грома?

В каких средах (воздух, вода, земля, сталь) звук распространяется быстрее? Приведите примеры.

Длина волны самого высокого женского голоса 25 см. найдите частоту колебаний этого голоса.

Как можно на опыте обнаружить, что звучащее тело колеблется?

2. Пушка находилась от наблюдателей на расстоянии 8,5 км. Звук выстрела долетел через 25 с после вспышки выстрела. Определите скорость звука в этом эксперименте.

Почему звуки в классной комнате кажутся более громкими, чем в жилой комнате?

Звук грома пришёл через 10 секунд после вспышки молнии. На каком расстоянии от наблюдателя ударила молния.

Примерные задачи для выделенной группы:

Наблюдатель, находящийся у входа в пещеру, громко крикнул и услышал эхо через 3 с. Определите глубину этой пещеры.

Человек может слышать звуки частотой 16 Гц. Определите, какой длине волны в воздухе соответствует эта частота.

Итог урока ( 5 минут). Вернуться к задачам урока и выяснить, были ли достигнуты цели, поставленные в начале урока. Провести полётный опрос учащихся. Оценить работу учащихся.

Домашнее задание (1-2 мин): 31,32. Решить задачи из Упр. №26 №2 и №3 на странице учебника 116.

Читайте также: