Урок по физике Источники звука. Звуковые колебания. Высота и тембр звука. Громкость звука
презентация к уроку по физике (9 класс) на тему

Урок физики в 9 классе (2 часа). Источники звука. Звуковые колебания. Высота и тембр звука. Громкость звука.

Цели урока:

• Познакомить учащихся со звуковыми колебаниями; показать, что любое колеблющееся тело является источником звука
• Сформировать представления учащихся о единой природе звуков в живой и неживой природе
• Развивать исследовательские навыки учащихся через виртуальный эксперимент
• Учить обобщать полученные экспериментальные данные

Ход урока.

I.Организационный момент урока.

II.Проверка знаний учащихся: самостоятельная работа в 2-х вариантах.

В – 1                                                                          В - 2

III.Изучение нового материала:

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

И для бесчисленных мелодий она сама рождает звук.

Ей служат ветер, плеск волны, раскаты грома, звон капели,

Птиц несмолкаемые трели среди зеленой тишины,

И дятла дробь, и поездов гудки, чуть слышные в дремоте,

И ливень – песенкой без слов все на одной звенящей ноте.

А снега хруст! А треск костра! А металлическое пенье

И звон пилы и топора! А проводов степных гуденье!

…Вот потому-то иногда почудится в концертном зале,

Что нам о солнце рассказали, о том, как плещется вода,

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

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

Стихотворение М. Ивенсена «Музыка».

   Учитель.  Среди разнообразных колебаний и волн, встречающихся в природе и технике, особо важное значение в жизни человека имеют звуковые колебания и волны, или звуки.

   Наша речь состоит из следующих друг за другом звуков. Мы легко отличаем голос одного человека от голоса другого; различаем оттенки человеческого голоса: радость, грусть.

   Раздел физики, изучающий звуковые явления, называется акустикой.

   Что же является источником звука?

   Учитель демонстрирует звучание различных тел:

- металлической линейки, зажатой в тиски,

- натянутой лески,

- игрушечного барабана,  

- свистка,

- фужера, по которому постучали карандашом.

     Учитель.  Как вы думаете, почему мы слышали звуки этих различных тел? Что общего было в том, что они начали звучать? (Дети отвечают).

   Итак, источник звука – это любое колеблющееся тело. Но тело может колебаться, а звук слышен не будет, например: возьмем бумажную салфетку или носовой платок за середину, будем поднимать и опускать. Их части колеблются под воздействием воздуха, а звука мы не слышим. Почему?

   Звуковыми называют колебания, частота которых находится в диапазоне от 20 до 20 000Гц. Колебания, частота которых меньше 20Гц, называются инфразвуком; больше 20000 Гц – ультразвуком.

   Границы звукового диапазона условны, т.к. зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей их слухового аппарата. С возрастом верхняя граница понижается. Дети могут воспринимать звуки выше 20000 Гц».

   Учитель. По форме и характеру звуковые колебания принято делить на три группы:

1)звуковые удары – возникают при выстреле, взрыве, электрической искре,

2)шумы – последовательность непериодических ударов (шум ветра в листьях, скрип, лязг железа,

3)музыкальные звуки (тоны) – вызываются периодическими колебаниями источников звуков (певцы, музыкальные инструменты).

   Учитель. Продолжим изучение материала на втором уроке, а сейчас отдохните на перемене.

V.Изучение нового материала (продолжение):

   Учитель. Камертоны совершают гармонические колебания. Им присуща только одна частота. Звук камертона – чистый тон. Чистый тон – звук источника, совершающего колебания одной частоты. Звук от других источников – это совокупность гармонических колебаний разных частот, т.е. набор чистых тонов.

   Основная частота – самая низкая частота сложного звука. Звук, соответствующий основной частоте, называется основным тоном. Высота сложного звука определяется высотой основного тона. Остальные тоны сложного звука называются обертонами. Частоты всех обертонов сложного звука в целое число раз больше частоты его основного тона.

   Тембр звука – «окраска» звука, позволяющая отличить звук одного источника от звука другого источника: звук трубы от звука свирели, даже если у них одинаковые частоты.

   Тембр голоса строго индивидуален. Во многих странах магнитофонная запись голоса является юридическим документом, подделать который невозможно.

   Сила звука – величина, измеряемая количеством энергии, ежесекундно протекающей через площадку в 1м2, перпендикулярную к направлению звуковой волны.

   Силе звука соответствует ощущение громкости, но эти понятия неравнозначные. Сила звука характеризует физический процесс независимо от того, воспринимается он слушателем или нет, громкость – субъективное качество звука. От чего же зависят сила звука, следовательно, и громкость?

   На рисунке (на экране) изображены тоны одинаковой частоты, но разной громкости. Громкость звука зависит от амплитуды колебаний. И как субъективное качество слухового ощущения зависит от длительности звука и индивидуальных особенностей слушателя. Человеческое ухо по-разному воспринимает звуки разной частоты: если амплитуды звуков одинаковые, более громкими нам кажутся звуки с частотами в пределах 1000 – 5000 Гц.

   Единица громкости звука – сон. На практике громкость звука характеризуется уровнем громкости, который измеряют в фонах, иногда – в белах (децибелах).

   На экране демонстрируется таблица:

   Систематическое воздействие на ухо человека звуков или шумов неблагоприятно отражается на его здоровье. У людей может проявляться шумовая болезнь: повышенная нервная возбудимость, быстрая утомляемость, повышение артериального давления. (На кольцевой дороге ставят специальные звукогасящие щиты, запрещено подавать звуковые сигналы).

IV.Закрепление:

   1)Вопросы к § 34,

   2)Решение задач типа:

- объясните происхождение следующих звуков: а)жужжание насекомых, б)кваканье лягушек, в)стрекотание кузнечиков, г)шум леса;

- почему полет бабочки бесшумен?

- известно, что звук создается колеблющимся телом. Что же колеблется, когда человек говорит или поет, т.е. что является источником звука?

- наблюдали такое любопытное явление: муха свободно летала среди своих врагов – ос, и они не обращали на нее никакого внимания. Почему они так спокойно переносили в своем «обществе» присутствие мухи? (Это случай «звуковой мимикрии». Муха делала 150 взмахов крыльями в секунду, столько же, сколько взмахов делали и осы. Они принимали ее за «свою» и не убивали).

- приведите какие-либо доказательства в пользу того, что звуковая волна обладает энергией.

VII.Домашнее задание:

§ §34, 35, 36, упр.30, найти ответы на следующие вопросы (задания раздаются на карточках):

1) При обследовании больного врач часто постукивает по грудной клетке пациента или по собственному пальцу, прижатому к ней. Каким образом по характеру звуков врач может судить о состоянии внутренних органов больного?

2) Водяные жуки-вертячки, обитатели небольших прудов, двигаясь по поверхности воды, даже ночью ухитряются не сталкиваться друг с другом, избегать препятствий. Как они ориентируются в пространстве?

3) Наблюдая летом за пчелами, можно увидеть, что пчелы-сторожа, которые стоят у входа в улей, не обращают внимания на прилетающих рабочих пчел, но очень агрессивно реагируют на трутней, пролетающих рядом, хотя те имеют ту же окраску, форму и размеры тела. Каким образом пчелы-сторожа отличают рабочих пчел от трутней?