Урок по физике "Звук"
план-конспект урока по физике (7 класс) на тему

Методическая разработка урока физики в 7 классе

Тема: «Звук»

Комплексно-методическое обеспечение: мультимедиа-проектор, доска, камертон, молоточек, бусинка на нити, упругая металлическая линейка, ложка на нити (15 штук), сухарики, таблица "Орган слуха", колокольчик, компьютерная презентация,  графики гармонических колебаний, музыкальный инструмент (гитара), музыкальная запись. 

Цели урока: продолжить формирование знаний учащихся по теме «Волны», умений применять полученные знания при решении задач, пользоваться теоретическими методами физической науки для обоснования и выводов по изучаемой теме.

Задачи урока: 

Обучающие: систематизировать и углубить знания учащихся о механических волнах, познакомить учащихся с понятием "звук", характеристиками звука; научить различать звуки по громкости, тону, тембру, показать как эти характеристики связаны с частотой и амплитудой колебаний.

Развивающие: способствовать развитию умения распознавать звуки по громкости, тону, тембру; показать связь физики с музыкой, литературой, биологией; познакомить с новыми приборами и их назначением; способствовать развитию мышления учащихся, формировать умение обобщать, сравнивать, анализировать и самостоятельно делать выводы. Воспитывающие: способствовать формированию у учащихся активной жизненной позиции, умения отстаивать свое мнение, ценить прекрасное, разбираться в музыке; способствовать воспитанию чувства патриотизма, любви к Родине, к своему городу; воспитывать коммуникативные качества, умение слушать и слышать, поддерживать устойчивый интерес к предмету.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы обучения: словесные: объяснение, беседа; наглядные: демонстрация, презентация, таблицы; практические: эксперимент;  проблемные: вопросы, задачи.

Должны знать: 1) Механическая волна; 2) Источник волн; 3) Виды волн; 4) Продольная волна; 5)  Поперечная волна; 6) Гармонические колебания.

Должны уметь: 1) применять полученные ранее теоретические знания  при изучении нового материала; 2) правильно изображать и читать графики;  3) пользоваться камертоном; 4) анализировать демонстрации, эксперименты, делать выводы.

Межпредметные связи: физика, литература, биология, музыка.

Используемая технология: проблемное обучение.

План урока.

1. Организационный момент (2мин.).
2. Мотивация учебной деятельности (3мин).
3. Целеполагание (2 мин.).
4. Актуализация опорных знаний (фронтальный опрос) (2 мин).          
5. Изучение нового материала (13 мин.).
6. Сообщение учащегося (2 мин.)
7. Физкультминутка (2 мин.).
8. Формирование умений и навыков (задания)   (8 мин.).
9.  Контроль знаний (2 мин.).
10.  Коррекция (2 мин.).
11.  Подведение итогов урока. Оценивание учащихся с комментариями

 (3 мин.).

12.  Рефлексия (2 мин.).
13.  Домашнее задание (2 мин.).

ХОД УРОКА

   1. Организационный момент

Учитель: Здравствуйте, ребята! Закройте глаза... и попытайтесь угадать, что это такое? (колокольчик). Что вы услышали? (звук). Сегодня тема нашего урока: «Звук». Откройте тетради, запишите число, тему урока.

 2. Мотивация учебной деятельности

 Звуки занимают в жизни человека важную роль.  С помощью звуков мы получаем информацию об окружающем мире, что позволяет нам уверенно ориентироваться в пространстве; получаем наслаждение от звуков природы и музыки; а самое главное - речь, благодаря звуку, мы общаемся с вами.   Большое значение имеет звук также в искусстве, музыке.

Учитель: На прошлом уроке вы получили задание: найти описания различных звуковых явлений в литературных произведениях.

1) А.С.Пушкин "Зимний вечер"

Буря мглою небо кроет,

Вихри снежные крутя;

То как зверь она завоет,

То заплачет как дитя.

То по кровле обветшалой

Вдруг соломой зашумит,

То как путник запоздалый,

К нам в окошко застучит.

2) И.Бунин "Покрывало море свитками"

Вот зима - и за туманами

Скрылось Солнце. Дик и груб

Океан гремит органами,

Гулом раковинных труб.

3) А.С.Пушкин "Конь"

Что ты ржешь, мой конь ретивый,

Что ты шею опустил,

Не потряхиваешь гривой,

Не грызешь своих удил?

Отвечает конь печальный:

"От того я присмирел,

Что я слышу топот дальний,

Трубный звук и пенье стрел..."

3. Целеполагание

Цель урока обсуждается и формируется в диалоге с учениками (дети высказывают свои предположения, зачем может быть нужно то, что изучается на уроке).

Учитель:  сегодня на уроке вы узнаете:

1) откуда берется звук;

2) как звук распространяется;

3) чем одни звуки отличаются от других;

4) что такое звук.

Чтобы ответить на эти вопросы необходимо вспомнить очень важные понятия, которые нам сегодня понадобятся.

4. Актуализация опорных знаний (фронтальный опрос)

1. Что такое механическая волна?
2. Какие виды механических волн вы знаете?
3. Что называется продольной волной?
4. Где возникают продольные волны?
5. Что называется поперечной волной?
6. Где возникают поперечные волны?
7. Что является источником волн?
8. Какое колеблющееся тело называется гармонически колеблющимся?
9. Что такое: амплитуда, частота?

5. Изучение нового материала

Учитель: Мы живем в мире звуков. Нас окружает шум нашего города, шелест листвы, гул мотора автомобиля, пение птиц, голоса людей, музыка. Одни звуки успокаивают, другие поднимают настроение, третьи вызывают грусть, четвертые зовут к действию, движению. Человек, который не слышит от рождения, не может овладеть речью, мир для него лишен многообразия. Раздел физики, который занимается изучением звука, его свойствами, звуковыми явлениями называется акустикой.

Запишите определение нового для вас понятия "акустика":

Акустика - это раздел физики, занимающийся изучением звука, его свойствами, звуковыми явлениями.

Учитель: А теперь посмотрите на прибор, который находится на столе-маятник.

- Какое из двух колебаний происходит с большей частотой?

- Какое из двух колебаний происходит с большей амплитудой?

Учитель: Посмотрите, у меня в руках линейка. Как она движется?

(премещает линейку горизонтально).

-А сейчас? (крутит линейку вокруг себя).

- А сейчас? ( упругую металлическую линейку помещает в тиски и свободную ее часть приводит в колебательное движение. Линейка движется сверху-вниз).

- Как называется такое движение?

- А в каком из трех случаев вы слышали звук?

- Что же является источником звука?

Учитель: Что необходимо сделать, чтобы зазвучала струна гитары? (дотронуться).

- Дотронуться, т.е. тем самым мы заставим ее совершать колебания (приводит струну гитары в колебание - слышим звук).

- Значит что является источником звука?

Учитель: Но тогда у меня к вам хитрый вопрос. Посмотрите, вот прибор, который называется камертон. Я ударяю о ножки камертона. Вы звук слышите? (да). Простите, но я не вижу, как они совершают колебания. Значит наша теория неправильна?... Очень маленькая амплитуда, мы не можем видеть (это предположение). А давайте дотронемся к ножкам камертона. Что чувствуете? (колебания). Дотроньтесь все рукой... Дрожит. Действительно, очень большая частота и мы не видим этих колебаний. Если я поднесу ножки камертона к шарику, мы увидим, что они действительно совершают колебания. Т.о. еще раз повторим: что является источником звука?

Учитель: А как вы думаете, а что является приемником звука? (ухо человека).

- Какая самая главная деталь в ухе человека? (таблица "Орган слуха").

6. Сообщение учащегося о способностях уха человека воспринимать звуки (из биологии).

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.

Учитель: Итак, как передается звук по уху? (молоточек, наковальня, стремечко, улитка, нервные окончания, которые называются кортиев орган. Итак, приемник-ухо человека. А как же звук от источника доходит до уха человека, приемника? Что является передатчиком звука? (воздух).

Учитель: Посмотрите на эти два рисунка. Линейка, если я ее отведу пальчиком, и резко отпущу.

Вот это частицы воздуха. Что сними будет? Как они будут себя вести?

Вот эта частица куда отправится?

-А когда толкнет другую, что сделает, куда она дальше полетит?

Учитель: Т.е. получается вот такое движение...(показывает на модели). Что это такое?

-Значит, звук - продольная волна.

В своих тетрадях запишите:

Звук - продольная волна.

Источник звука - колеблющееся тело.

Передатчик звука - воздух, пространство, среда.

Приемник звука - ухо.

Учитель: Вот теперь мы знаем: что такое приемник, передатчик, источник звука. А теперь у меня к вам:

Вопрос №1

Вы мне только что сказали, что источник звука - колеблющееся тело. Посмотрите на меня (сгибает и разгибает руки, держа их горизонтально). Что-то звука я не слышу. Значит вранье это все? Как вы думаете? Вы сказали, что источник звука - колеблющееся тело. Я совершаю колебания, а звука нет.

Учитель: наше ухо имеет границы слышимости (обращается к таблице частот). Ухо человека может воспринимать звуковые волны частотой от 20-20000 Гц. Как называется звук, частота которого меньше 20 Гц? (инфразвук).

Как называется звук, частота которого больше 20000 Гц? (ультразвук). А теперь послушаем звук, т.к. цифры нам ни о чем не говорят:

-это звук 40 Гц, -это звук 80 Гц, - это звук 800 Гц, - это звук 4000 Гц.

Теперь мы представляем какие звуки имеют какие частоты.

Вопрос №2

Скажите, а почему бабушки бывают такими капризными, почему начинают ворчать: "выключи музыку, громкая музыка и т.д."? Из-за вредности делают?

(мышцы не такие эластичные).

Учитель: Значит и барабанная перепонка тоже не эластичная. Может она высокие тона брать? (нет).Может только низкие воспринимать. Мы от 20-20000 Гц. Бабушки от 14 - 14000Гц. Представьте, какие это низкие звуки. Вы тоже когда-нибудь будете старенькие: пожалейте, не донимайте их громкой музыкой.

Вопрос №3

Если два космонавта вылетают в открытый космос. И один просит другого бросить ему ключ на 8. Услышит ли другой первого? (нет, т.к. нет воздуха, в вакууме скорость равна 0). А только лишь воздух может передавать звук? Что еще?

Вопрос №4

Почему Александр Македонский, когда хотел узнать, где находится армия противника прикладывал ухо к земле? (т.к. земля передает звук лучше, чем воздух).

- С чем это связано? ... Чем больше плотность, тем больше скорость звука.

Учитель: Ну, это теория. Вы знаете, что все теоретические знания проверяются на практике. Посмотрите, у вас на столе лежит ложечка. Мы проверим, действительно ли твердое тело передает звук или нет. И на сколько отличается звук, который передается по воздуху от звука, который передается по твердому телу, т.е. по нитке. Смотрите внимательно, ложка издает звук

(подходит к столу и ударяет ложкой о край стола). Теперь вы берете ложку, две нитки: одну нитку наматываете на пальчик, вторую также. Нитка должна проходить через ямку на ладошке. Теперь ниткой и краешками руки вы должны сильно зажать уши, чтобы ни один звук извне не приходил. Теперь наклонитесь, раскачайте ложку и ударьте ложкой о край стола. Вы услышите удивительный звук. Попробуйте это сделать, можете встать ребята. Встаньте-встаньте, немножко разомнемся. На что похоже? (на колокол, как в церквях).

Учитель: Вам понравилось? (да).Когда интереснее, когда звук к вам доходит по воздуху или по ниточке, по твердому телу? (через ниточки). Хорошо, положите приборы на стол. Ложка - это тоже физический прибор.

Вопрос №5

  А может ли слышать человек, у которого нарушена барабанная перепонка и эти косточки: молоточек, наковальня, стремечко. Как вы думаете?

Мы сейчас проделаем эксперимент. Условие - тишина.

1 вариант- ничего не делает, он слушает как до него звук дойдет по воздуху.

2 вариант- берет в рот кусочек хлеба- сухарик и начинает жевать (с закрытым ртом).

Через 1 мин поменялись ролями. Уловили разницу? В чем разница?

- Когда звук будет громче?

- Почему? Ведь в данном случае, когда 2 - ой человек сидит, то звук передается по воздуху. Ты то как его слышишь? Да еще такой громкий. Как звук передается и становится такой громкий? Вспомните, когда работали с ложкой, какой звук доходит через воздух, по твердым телам? Конечно, оказывается, если даже нарушена вся костная система, нет барабанной перепонки, молоточка, наковальни, звук передается в мозг сразу по костям человека. Вспомните великого музыканта - Бетховена. В 29 лет - оглох, но не смотря на это он продолжал писать великолепную музыку "К Элизе", "Лунную санату". Как он это делал? Оказывается, он брал деревянную трость: один конец зажимал зубами, а второй помещал на крышку рояля. Т.о. звук переходит от рояля по деревянной трости до мозга человека. Вот так Бетховен писал звук, музыку. Сейчас мы перейдем к музыкальным звукам. Оказывается, звуки тоже бывают разные. Их делят на два вида:

- музыкальные тона

- шумы

Музыкальный звук издает гармонически колеблющееся тело. Например, камертон-звук ля (чистый). (ударяет по камертону молоточком). Чем отличаются звуки друг от друга еще? (гитара - за одну струну - тихо, затем - громко).

Учитель: От чего зависит громкость? От каких физических величин?

-Если амплитуда маленькая, то звук тихий, а если большая, то звук громкий. Но кроме тихих и громких звуков есть звуки: мужские - басы и женские, очень тоненькие - сопрано (озвучивает). Чем эти звуки отличаются друг от друга? Посмотрим на линейку (демонстрирует линейку, зажатую в тисках). Звуки все выше и выше. Отличается частотой. Чем чаще, тем звук выше, а чем меньше частота, тем ниже.

7. Физкультминутка

8. Формирование умений и навыков (задания)

Задание №1

Необходимо самостоятельно зарисовать звуки: громкий, тихий, низкий, высокий. Это задание выполняют 2 чел. у доски. ( на столе 4 колебательных процесса - карточки; необходимо правильно расположить их на доске). Класс выполняет самостоятельно, не смотря на доску.

Вспомним:

- громкость зависит от ... (амплитуды)

- высота тона зависит от ... (частоты).

Проверяют выполнение задания у доски:

1) громкий- большая амплитуда (карточка №4)

2) тихий - малая амплитуда (карточка №1)

3) низкий звук - малая амплитуда (карточка №3)

4) высокий звук - большая частота (карточка №2).

Вы уже знаете, что:

а) если звук очень громкий - амплитуда большая;

б) если звук тихий - амплитуда малая;

в) если звук высокий - частота большая;

г) если звук низкий - частота малая.

Задание №2

Нарисуем каким образом должно совершаться колебание тела, чтобы издать звук падающего метеорита (озвучивает).

1) звук высокий, по громкости тихий (частый, амплитуда малая).

2) амплитуда увеличивается, частота уменьшается.

Учитель: Оказывается, хорошие пчеловоды умеют отличать: где пчела летит с медом, а где пустая. как они это делают? (предположения учащихся).

- Какая с медом? (озвучивают: 1-я пчела летит с медом:  ж-ж-ж; 2-я пчела без меда:  з-з-з). Почему вы так решили? (т.к. 1-я летит тяжело, реже машет крыльями, а чем меньше частота, тем ниже звук).

Обратимся к таблице: 

пчела машет крыльями с частотой 440 Гц. Что это значит? Что за 1 сек она машет крыльями 440 раз. Комар с частотой 600 Гц, шмель-220 Гц, муха-352Гц.

Ни один комар не пищит ртом, он машет крыльями.

9. Контроль знаний

1) Определите источники звука в загадках

• На треугольник деревянный

Натянули три струны,

В руки взяли, заиграли –

Ноги сами в пляс пошли.

                     (Балалайка.)

• Пастись корову на лужок

Отправила хозяйка,

Повесив маленький звонок.

Что это? Отгадай-ка!

                     (Колокольчик.)

• Аппарат небольшой,

Но удивительный такой.

Если друг мой далеко,

Говорить мне с ним легко.

                                (Телефон.)

2) Ответь на вопросы

• Какой прибор был изобретён для настройки музыкальных инструментов? (Для настройки музыкальных инструментов был изобретён камертон. Он способен издавать звук одной частоты.)
• Доставляет ли комфорт человеку абсолютная тишина?   (Абсолютная тишина нам не подходит, поскольку держит нервную систему в постоянном напряжении. Начинают беспокоить удары сердца, пульс, дыхание и даже шорох ресниц.)

3) Мини-тест

1. При полёте большинство насекомых издают звук. Чем это вызывается?

  а) голосовыми связками;

  б) ветром;

  в) взмахами крыльев;

  г) строением тела.

     2. Какое насекомое – бабочка или муха – делает большее количество   взмахов крыльями?

 а) бабочка;

 б) муха и бабочка делают одинаковое количество взмахов;

 в) муха;

 г) они не взмахивают крыльями.

10. Коррекция

Задание

Нарисовать звук полицейской машины. (учащиеся выполняют самостоятельно на местах). Проверка выполнения задания у доски.

Мы с вами разобрались с музыкальными тонами, но бывают еще различные шелесты, шумы моря, шипение змеи (слушают различные звуки). Что же это такое?

Давайте поиграем

1) Мальчики укают.

2) Девочки укают.

3) Теперь укают все вместе.   Вместе - это шум.

Что такое шум? Если у каждого из вас была своя частота, то шум - смешение различных частот. Отметим в конспекте:

 Шум- смесь различных частот.

Человек так привык к звуку, шуму, так что полная тишина для него - нелегкое испытание. Как - то в одном интервью космонавты признались, что отрабатывать упражнения на физические перегрузки не труднее, чем находиться в сурдокамере, внутрь которой не проникает ни один звук.

11. Подведение итогов урока. Оценивание учащихся с комментариями

Сегодня мы говорили о звуках. Еще раз повторим, что является источником звука - колеблющееся тело; передатчиком - среда; приемником - ухо; какие звуки вы знаете - музыкальные звуки и шум. Звуки можно рисовать, извлекать (гитара), слышать. Мир полон звуков. Звуки - все мы с вами. Оставайтесь добрыми. И давайте дарить друг другу лишь только лучшие звуки своей души.

12. Рефлексия

Сегодня  я узнал…             Меня удивило…….

Было интересно…             Было трудно…

Я понял, что…                   Я научился…

13. Домашнее задание

1) Выучить материал параграфа учебника.

2) Ответить на вопросы устно.

3) Выучить конспект.

4) Творческое задание: нарисовать звук скорой помощи.