Конспект урока по физике "Звуковые волны"
методическая разработка по физике (9 класс) по теме

                                 Тема: Звуковые волны

Цель: 1.Познакомить учащихся с условиями возникновения волн и их

            видами. Изучить характеристики механических волн.

          2.Развивить мышление, речь, познавательные интересы, творческие  

             способности учащихся.

          3.Воспитать навыки самоконтроля и самооценки.

Оборудование: камертон, нитяной и пружинный маятники, таблица,

                          справочная литература, компьютерные видеоролики,

                          музыкальные записи.

Тип урока: овладение новыми знаниями, умениями, навыками.

Форма проведения: урок- исследование.

Ход урока:

        I. Организационный момент.

Учитель:                 Прозвенел уже звонок-

                                  Начинается урок.

                                 Готовы все? Садитесь

                                 С усердием трудитесь.

Сегодня у нас необычный урок. Мы побываем в царстве звуков. Но чтобы туда попасть, нужно вспомнить раннее изученный материал. Итак, начнём.

        II. Проверка знаний.

 - Назовите два вида маятников, которые вы изучили.

 - Перечислите три величины, характеризующие колебательные движения.

 - Предложите своим товарищам свои собственные задачи.

  Испугавшись льва, страус зарыл голову в песок. От страха его хвост сделал

   80 колебаний за 2 минуты 40 секунд. Определите частоту и период

   колебаний хвоста. (Решение задачи у доски)

 - Объясните, почему при некоторой скорости движения оконные стёкла в

   автобусе начинают дребезжать? Как называется возникающее явление?

 - Приведите примеры вынужденных колебаний (движение швейной иглы,

    клапанов в двигателе).

        III.Объяснение нового материала

 Упругие волны, распространяясь в воздухе, а также  внутри жидкостей и твёрдых тел невидимы. Однако при определённых условиях их можно услышать.(Ученик играет на музыкальном инструменте)

Сообщение детей об органах слуха:

Ученик : Ощущение звука возникает при воздействии на органы слуха волн, распространяющихся в воздухе или других средах. Естественным приёмником звуковых волн является ухо. (Работа с макетом уха) Человеческое ухо воспринимает колебания в диапазоне примерно от 20 Гц до 20 к Гц. Ухо человека представляет собой ушной канал в конце, которого находится барабанная перепонка, закрывающая среднее ухо. Звуковая волна создаёт разность давлений в канале и среднем ухе. Первичная информация, связанная с деформацией перепонки, преобразуется  в электрические сигналы, анализируются определённым участком головного мозга.

          Животные в качестве звука могут воспринимать волны несколько иных частот.

( Работа с таблицей учебника)

Ученик: Мы живем в океане звуков. Звук создается источниками звуков. Они бывают естественными и искусственными. Одним из искусственных источников камертон. Его изобрели в 1711г. английский музыкант Дж. Шором. Камертон представляет собой металлический стержень с   держателем     посередине. Ударив резиновым молотком по одной из ветвей камертона, мы услышим определенный звук (видеозапись)

Учитель: Но человек слышит определённый диапазон частот. Обратимся к учебнику и дадим  определение инфразвуку и ультразвуку

Использование ультразвука

Ученик: Огромное применение ультразвук нашел в технике. Много у него самых разнообразных, порой так непохожих друг на друга «профессий».

  Он стирает бельё  , паяет алюминий, консервирует продукты, окрашивает мех, лечит опухоли. Ищет рыбные косяки, обнаруживает подводные лодки и подводные машины.(Видеозапись)

 Использование инфразвука

Ученик: Инфразвук способен вызвать у человека резонирование  внутренних органов, ибо собственная частота тела человека примерно такая же. Все это может приводить к локальным разрушениям внутренних органов и кровоизлияниями. Кроме этого инфразвук действует и на человеческую психику, это приводит к необъяснимому беспокойству и истерике.

 Что-то подобное можно наблюдать, когда звучание низших частот музыкальных инструментов во время концертов резко сменяет настроение слушателя.

Источником звука могут быть не только колеблющиеся твердые тела, но и некоторые явления, вызывающие колебания давления в окружающей среде (взрывы, полёт пуль, завывание ветра). В качестве наиболее яркого примера такого явления можно назвать молнию. Во время грозы температура в канале молнии увеличивается до 30 000 С. Давление резко возрастает, и в воздухе возникает ударная волна, постепенно переходящая в звуковые колебания( с типичной частотой 60 Гц),распространяющаяся в виде раскатов грома.

Учитель: Подведём итог сказанному.

Ученик:        Итак, чтобы услышать звук, необходимы: источники звука, упругая среда между ним и ухом, определённый диапазон частот колебаний звука между 16 Гц и 20 000 Гц, достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.

     Учитель:    Характеристиками звука являются громкость, высота, тембр.

         Чем больше амплитуда колебаний в звуковой волне, тем громче звук. Наибольшей чувствительностью обладает ухо к звуковым волнам с частотой 1-5кГц. Порогом слышимости называется наименьшая интенсивность звуков волны, которая может быть воспринята органом слуха. Порогом болевого ощущения называется интенсивность звука, вызывающего болевые ощущения звук громкостью свыше 180дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.

         Звук, издаваемый телом, которое колеблется с одной строго определённой частотой, называются тоном. Например, камертоны различного размера издают звуки различного тона.

         Частота колебаний характеризует высоту тона. Например, летящий комар издает звук высокого тона, шмель- низкого тона.

         Звук человеческого голоса делят на несколько диапазонов:

бас-80-350Гц вы услышите первым голос Шаляпина.

баритон 110-149Гц – 2 номером голос Высоцкого

тенер 130-520Гц под №3 голос  Лемишева .

          Ученик: Мы познакомились с субъективными  характеристиками звука.

Громкость зависит от амплитуды колебаний. Тон зависит от частоты колебаний. Тембр специфическая « окраска звука, зависит от числа обертонов.

         Интересно, а что вы, ребята, нашли о звуке в литературе  ( поговорки, загадки).

Газета, работа со словарными словами.

          Как- то приводили эксперимент с использованием ЭВМ. Предварительно путем анкетирования было выявлено коллективное впечатление от каждого звука.

Например, большинство опрошенных показало, что звук [а]  производит впечатление чего-то хорошего, большого, светлого, яркого. А вот звук [ф]

Был охарактеризован как плохой, темный, пассивный, слабый , тусклый. Данные анкет обобщили и заложили в память машины, которой было предложено “прочитать” художественный текст и оценить общее звуковое впечатление от него. Результаты получились интересные. Например “прочитав”стихотворение А.С. Пушкина “Зимний вечер” машина ответила: “Говорится о чем-то темном, страшном, сильном, угрюмом быстром. все это похоже на характеристику бури данную в стихотворении.”

Буря мглою небо кроет,

Вихри снежные крутя.

То как зверь, она завоет,

То заплачет, как дитя…

С помощью звуков можно передать красоту и звуки природы и природных явлений. Прочитав стихотворение Тютчева, в котором опорным является звук [p].

Люблю грозу в начале мая,

Когда весенний первый гром,

Как бы резвяся и играя,

Грохочет в небе голубо.

Гремят раскаты молодые…

Случайно ли это? Наверное, все-таки нет. Древний человек был гораздо ближе к природе, сливался с ней всем своим существом. Он слышал раскаты грома и силился понять их, искал звук, подобный раскату грома. Так сформировался звук [р]. Н.А. Некрасов “Кому на Руси жить хорошо”.

Проснулось эхо гулкое,

Пошло гулять – погуливать,

Пошло кричать - покрикивая,

Как будто подзадоривать.

Упрямых мужиков

Царю! Направо слышится

Налево отзывается:

Попу! Попу! Попу!

Весь лес переполошился,

С летающими птицами,

С зверями быстроногими

И гадами ползущими,

И стон, и рёв, и гул!

3. Итог урока

Сегодня на уроке мы познакомились с физической природой звука, его основными характеристиками. И в заключении я хочу сказать ,что физика- это наука о природе, о закономерностях наиболее общих форм движения материи.

        Не то, что мните вы природа:

Не слепок, не безумный лик-

В ней есть душа, в ней есть свобода,

В ней есть любовь, в ней есть язык

(Ф.И.Тютчев)

На дом: п.24,26