Урок-путешествие в 9-м классе по теме «Звуковые волны»

(Открытый урок для семинара учителей  по теме « Контроль и оценка качества знаний обучающихся по физике»)

Цели урока:

• Образовательные: обобщить и систематизировать полученные знания по теме «Звуковые волны», изучение практической направленности полученных знаний.
• Развивающие: развивать умение выделять главное, сравнивать изучаемые факты; логически излагать мысли, развивать творческую активность учащихся.
• Воспитательные: развивать интерес  к изучаемому материалу, способствовать формированию коммуникативных качеств, бережного отношения к своему здоровью, способствовать формированию научного мировоззрения.

Технические и программные средства обучения: персональный компьютер, мультимедийный проектор, программа Smart Notebook, интерактивная доска, демонстрационное оборудование, магнитофон, проигрыватель.

Подготовительный этап.

Задолго до урока учащиеся получают задания подготовить опыты по звуку, а также темы сообщений.

ХОД УРОКА

В начале урока звучат звуки природы.

Учитель:

Мир звуков так многообразен,
Богат, красив, разнообразен,
Но всех нас мучает вопрос…

Откуда звуки возникают,
Что слух нас всюду услаждают
Пора задуматься всерьез.

Человек живет в мире звуков. Звук это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, гром во время грозы, шелест листьев, тиканье часов. О том, как рождаются звуки и что они собой представляют, люди начали догадываться  давно. Еще древнегреческий ученый Аристотель, исходя из наблюдений, верно, объяснил природу звука.

Сегодня мы отправляемся в необычное путешествие, целью которого является повторение и обобщение темы «Механические колебания волны. Звук».  На пути нас  ждут много преград, преодолеть которые помогут ваши знания, которые вы получили на прошлых уроках. И так мы начинаем. У нас создана группа экспертов, которая подводит итоги после каждого этапа повторения темы «Звуковые явления».

1. Проверка теоретических знаний о природе звука (фронтальная беседа). Ответы учащихся.

• Какие волны называются звуковыми? (слайд 3)
• А что можно сказать о звуковой волне? (слайд 4, анимация)
• Что называется звуком? (слайд 5)
• Звуковые волны с частотой менее 16Гц называются? (слайд 5)
• Звуковые волны с частотой более 20000Гц называются? (слайд5)
• Раздел механики, изучающий звук?  (слайд 6)
• В каких средах распространяется звук?  (слайд 7)
• Условия, необходимые для возникновения звука? (слайд 8)
• Какие бывают источники звука (слайд 9)
• Камертон  (слайд 10)

Закрепление теоретических знаний о природе звука.

В качестве закрепления знаний о природе звука, учащиеся  отвечают на вопросы физического диктанта. Работу выполняют на отдельных листках, затем сдают экспертам. Потом на слайде будет показаны правильные ответы.

Физический диктант  ((Приложение 1).

«Веришь – не веришь» (слайд 11,12,13)

Учитель. Ребята, а сейчас у нас повторение и закрепление характеристик звука

2. Проверка теоретических знаний о характеристиках звука (фронтальная беседа). Ответы учащихся.

Характеристики звука

У звука существуют различные характеристики. Они подразделяются: на

Объективные и субъективные  (слайд 14)

• Субъективные: громкость, высота, тембр.
• Объективные физические характеристики звука: Скорость, период, частота, длина волны, энергия, амплитуда.

• От какой величины зависит громкость звука? (слайд 15) (Ответы учащихся).
• От какой величины зависит высота тона?  (слайд 16, слайд 17 анимация) (Ответы учащихся).

Единица измерения тона – Герц.

Наиболее чувствительны наши органы слуха к частотам в диапазоне от 700 до 6000 Гц.

На доске представлена сравнительная таблица:

Частотный диапазон при обычном разговоре:

• Мужчины 85 – 350 Гц. (включается фрагмент записи Ф. И. Шаляпина), (слайд 18)
  Женщины 160 – 340 Гц. Сопрано – 260-1050Гц
• (фрагмент записи Г.П.Вишневской) (слайд 19)

Примерная частота колебаний голосовых связок при пении:

Бас 80 – 350 Гц.
Баритон 110 – 400 Гц.
Тенор 130 – 520 Гц.
Сопрано 260 – 1050 Гц.
Альт 260 – 1050 Гц.
Колоратурное сопрано 330 – 1400 Гц.

      Звуки с частотой выше 3000 Гц в качестве самостоятельный музыкальных тонов не используются, т.к. слишком резки и пронзительны.

Кроме громкости и высоты тона, музыкальные звуки характеризуются еще одним важным понятием – тембром звука.

• Что такое тембр звука? (Слайд 18)

Получить чистый звук со строго определенной частотой колебаний, даже при полном отсутствии посторонних шумов, очень трудно, и вот почему. Любое колеблющееся тело издает не  только один основной звук. Его постоянно сопровождают звуки других частот. Эти «спутники» всегда выше основного звука и называются обертонами, т. е. верхними тонами. Именно они и позволяют нам отличать звук одного инструмента от другого и голоса различных людей, если даже они равны по высоте. Каждому звуку обертоны придают своеобразную окраску, или, как говорят, тембр. Если основной звук сопровождается близкими ему по высоте обертонами, то сам звук кажется мягким, «бархатным». Когда же обертоны значительно выше основного тона, мы говорим о неприятном «металлическом» голосе или звуке.

• Объективные физические характеристики звука:

Скорость, период, частота, длина волны, амплитуда

• Скорость (слайд 21)

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой распространяется звук. В настоящее время скорость звука может быть измерена в любой среде.

Скорость звука в различных средах, м/с (при t = 20 0С)

• Что называется длиной волны? (слайд 22)
• Что называется периодом колебания? (слайд 23)
• Что называется амплитудой колебания? (слайд 24)
• Что называется частотой звука? (слайд 25)

Закрепление теоретических знаний  об объективных и субъективных характеристик звука. (Приложение 2)

В качестве закрепления знаний объективных и субъективных характеристик звука. Учащиеся  выполняют задания на соответствие. Работу выполняют на отдельных листках, затем сдают экспертам. Потом на слайде будет показаны правильные ответы.

3. Проверка теоретических знаний о свойствах звука (фронтальная беседа). Ответы учащихся.

• Какими свойствами обладают звуковые волны? (слайд 26)

Мягкие, пористые тела – плохие проводники звука. Звуковые волны в них затухают, поглощаются. Это свойство звуковых волн называется поглощение.

Вторым свойством звуковой волны является ее отражение.

Учитель. Как вы думаете, какое это явление? Эхо.

Легенда о Эхо 

Название «эхо» связано с именем горной нимфы Эхо, которая, согласно древнегреческой мифологии, была безответно влюблена в Нарцисса. От тоски по возлюбленному Эхо высохла и окаменела, так что от нее остался лишь голос, способный повторять окончания произнесенных в ее присутствии слов.

• Что такое эхо? ( Слайд 27)
• На какой местности горной или равнинной возникнет эхо? 
• Почему мы не слышим эхо в нашем классе? 

Закрепление физических характеристик звука. (Приложение 3)

А теперь постараемся рассчитать физические характеристики звука (слайд 28)

Учащиеся выбирают уровень, решают  задачу,  сдают эксперту. Потом на слайде будет показаны правильные ответы

Учитель. Послушай: музыка вокруг, она во всем – в самой природе,

И для бесчисленных мелодий она сама рождает звук.

Как ветер шелестит листвой, как, заскрипев, качнулись ели…

А это арфы нам напели, рояль, и скрипка, и гобой.

• Демонстрация учащимися простых опытов со звуком.

1. «Поющий бокал». Мокрой подушечкой указательного пальца провести по торцу тонкого стакана, заполненного жидкостью, и стакан «запоет».

(При движении пальца по бокалу кожа то зацепляется за стекло, то проскальзывает по его поверхности. При этом возникают упругие деформации стакана, сопровождаемые звуком. А так как бокал — твердое тело, имеющее полость, то он является резонатором, усиливающим звук. Высота звука зависит от размеров резонатора).

2. «Проследи, как распространяется звук».

Опыт проводится с пластиковой бутылкой, у которой срезана нижняя часть и закрыта куском пакета или пленки, прикрепленного с помощью резинки. Если кончиками пальцев стукнуть по пленке, то пламя свечи около горлышка бутылки погаснет.

(Ударяя по натянутой пленке, вызывается сотрясение маленьких частиц воздуха, находящихся возле пленки внутри бутылки. Эти колеблющиеся частички передают колебания все дальше и дальше следующим частичкам.. Так звуковые колебания проходят через всю бутылку и гасят пламя).

Учитель. Ощущение звука возникает при воздействии на органы слуха волн, распространяющихся в воздухе или других средах. Естественным приемником звуковых волн является ухо

Сообщение учащихся.

Приложение 4.

Подведение итогов урока

Учитель. Заканчивается наше путешествие. Надеюсь, что  знания, полученные сегодня, помогут вам по-другому взглянуть на окружающий нас мир звуков. Вновь звучат звуки природы и на этом фоне читаются стихи.

О, Звук! Спустившийся извне,
Ведомый в таинствах Вселенной,
Способен ты звучать во мне,
Своею силою нетленной.
Томишь мою ты душу вновь,
Пространство, музыкой целя,
Царицу вечности, Любовь,
Поёшь, как изумруд храня.
Ты в тихо шепчущей листве,
Ты в синих волнах океана,
В метели, песне и дожде,
В раскатах грозных урагана.
Ты сердцем можешь говорить,
Объединять души созвучья,
Так дай мне силы так творить,
Чтоб был услышан глас беззвучный.
Чтоб с трепетом, душой безгласной
Твою вибрацию испить,
И звуком музыки прекрасной
Все раны сердца исцелить.

Татьяна Шамбурская

Домашнее задание. Повторить §34-40. Написать краткое эссе «Мир без звуков».

Приложение 1.

Физический диктант

«Веришь – не веришь»

1.На Луне произошел сильный взрыв,  например извержение вулкана. Мы услышим его на земле?

2.Верите ли вы, что источником звука являются колеблющиеся тела?

3.Учение о звуке – баллистика?

4.Верите ли вы, что период колебания нитяного маятника зависит от амплитуды колебания?

5.Верите ли вы, что от колебаний может разрушиться мост?

6.Верите ли вы, что астронавты на Луне пели песни, сбросив скафандры?

7.Звуковые волны в газах и жидкостях распространяются в виде продольных волн, не так ли?

8. Верите ли вы, что в бегущей волне происходит перенос вещества?

9. Искусственным источником звука является камертон?

10. Верите ли вы, что звуковые волны образуются в результате деформации сдвига?

Проверь себя

Критерии оценки:

0-1 ошибка – 5 баллов

2-3 ошибки – 4 балла

4-5 ошибки  - 3 балла

Более 5 ошибок – 2 балла