1404
81Класс: 9
Цели урока:
Образовательные:
познакомить учащихся с понятием “ звук”, ввести понятие источника звука, каковы его характеристики.
показать причинно-следственную связь между колеблющимся телом и звуковыми колебаниями.
Развивающие:
показать единство законов природы, установить связь физики, биологии, музыки и литературы;
познакомить с новыми приборами и их назначением;
расширить кругозор знаний учащихся по теме «Звуковые колебания».
Воспитательные:
способствовать формированию у учащихся активной жизненной позиции, умения отстаивать своё мнение, ценить прекрасное.
Задачи урока:
умение самостоятельно делать вывод;
развитие речевых навыков;
развитие теоретического мышления;
развитие сотрудничества;
воспитание умения выслушать товарища;
развитие стремления к познанию.
Методы обучения: по характеру источников информации – наглядные;
по уровню познавательной деятельности учащихся – объяснительно – иллюстративные;
по дидактическим функциям – осознание; логические – продуктивные. Оборудование: мультимедийный компьютер с программным обеспечением; камертон с резонатором; камертон с пером; воздушный шарик; плакат с сеткой кроссворда; линейка металлическая; опорная схема «Частотные диапазоны»; штатив с лапкой; теннисный шарик на нити.
“Самое прекрасное и глубокое из доступных нам чувств – это ощущение тайны, ибо в нем источник истиной науки”.
А. Эйнштейн
Ход урока
1. Организационный этап Как сказал А. Эйнштейн: “Самое прекрасное и глубокое из доступных нам чувств – это ощущение тайны, ибо в нем источник истиной науки”. Чтобы выяснить, какую тайну нам предстоит открыть нам необходимо вспомнить изученный ранее материал. Сегодня я подготовила задания разного уровня сложности. Для тех, кто не боится трудностей предлагаю провести эксперимент. Кто желает попробовать свои силы? Ребята, а тому, кто хорошо владеет навыками работы в поисковой системе Интернет, я предлагаю найти дополнительную информацию к уроку. Кто желает поработать за компьютером? А, кто сегодня будет аналитиком и проведёт анализ текста в энциклопедии и предоставит нам её несколько позднее?
2. Повторение опорных знаний (На экране проектора последовательно, по мере разгадывания кроссворда, высвечиваются слайды) Класс фронтально отгадывает кроссворд:
Учитель: А мы с вами, ребята, начнём разгадывать кроссворд. Итак, 1-я строка: как называется физическое явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты вынуждающей силы с собственной частотой колебаний 2-я строка: возмущение, распространяющееся в пространстве, удаляясь от места его возникновения.
- Какие виды волн существуют? (продольные и поперечные). - В чём отличие продольной волны от поперечной? – А какие величины характеризуют любую волну? – Какой формулой можно выразить эту зависимость? Запишите на доске
Хорошо, идём дальше. 3-я строка: наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия 4-я строка: твёрдое тело, совершающее колебания около неподвижной точки или вокруг оси.
Учитель. Ребята, обратите внимание на выделенное слово, это ключевое слово кроссворда, и на уроке мы будем говорить о звуке и звуковых колебаниях. Итак, тема урока «Источники звука. Звуковые колебания». Запишите тему в рабочие листы, которые лежат на ваших столах. Все кто выполнял дополнительные задания, прошу вас завершить работу и присоединиться к классу.
(Звучит музыкальный фрагмент)
Мир звуков так многообразен, Богат, красив, разнообразен, Но всех нас мучает вопрос… Откуда звуки возникают, Что слух наш всюду услаждают? Пора задуматься всерьёз. В грозу мы слышим рокот грома, Вот шум прибоя, плеск волны. Другие звуки нам знакомы….
- Как вы думаете, ребята, какова же цель нашего урока?
Итак, цель урока: выяснить, что является источником звука, что такое звуковые колебания, как они возникают, где практически применяются в жизни. ВЕРНО
Сегодня мы узнать должны Причину и природу звука, Что слышим мы то здесь, то там. Урок поможет разобраться нам!
3. Объяснение нового материала
1. Кажется, совсем не нужно пояснять, что такое звук. Мир звуков окружал человека всегда. В далекие времена звуки выручали его так же, как и других живых существ: они помогали охотиться, ориентироваться в пространстве, общаться. О том, как рождаются звуки и что они собой представляют, люди начали догадываться очень давно. Аристотель исходя из наблюдений, объяснил природу звука, считая, что звучащее тело создает попеременное сжатие и разрежение воздуха.
Люди, пытаясь поставить звуки себе на службу, занялись их изучением, так появилась наука о звуках - АКУСТИКА.
Раздел физики, изучающий звук называется АКУСТИКОЙ (от греч. akustikos – слуховой) Запишите этот термин в словарь опорного конспекта.
Учитель: Ребята, а когда мы чаще всего употребляем термин акустика в повседневной жизни? Ответ: чаще всего для характеристики звуковых условий какого-либо помещения: театрального или концертного залов. Хорошая акустика – значит, голоса артистов слышны в любом уголке зала ясно и без искажений. Учитель: Правильно, Однако, само определение акустики очень емко, и охватывает различные области исследования. Попробуйте, используя подсказки, определить, что изучают разделы акустики? Физиологическая акустика, предметом изучения которой является сам орган слуха, его устройство и действие, способы протезирования органов слуха и голоса. Архитектурная акустика изучает распространение звуков в помещениях. Музыкальная акустика исследует музыкальные инструменты и условия их наилучшего звучания. Ты прав Физическая акустика занимается изучением самих звуковых колебаний. Оптоакустика изучает возможности передачи звуков с помощью световых волн. И с каждым днем эта наука все шире раскрывает свои возможности.
2. К нашему уроку ближе – физическая акустика, т.к. мы будем изучать сам звук. Обратимся к опытам, который проводили Витя и Юля.
Витя, какая цель твоего эксперимента и что ты наблюдал? – его цель: выяснить условия возникновения звука.
Опыт с резинкой, концы которой закреплены в лапках штатива. Натянем резинку, закрепив её концы в лапках штатива. Вызовем колебания резинки. (Мы услышим звук.) Пока резинка колеблется, мы слышим звук; остановим резинку, и звук прекращается. Я могу сделать вывод, что колеблющееся тело является источником звука.
Учитель: Хорошо, садись. Что интересного в твоём опыте Юля?
Опыт с металлической линейкой, зажатой одним концом в тисках.) Зажмем в тисках длинную стальную линейку. Пусть над тисками будет выступать большая часть линейки. Вызовем колебания линейки. (Мы не услышим звука.) Но если конец линейки укоротить, тем самым увеличить частоту колебаний, то мы обнаружим, что линейка начнет звучать.
Учитель: Почему звук от колебаний одной линейки мы слышим, а от другой – нет? (т.к. короткая линейка колеблется чаще, чем длинная. Я могу предположить, что человеческое ухо слышит только определённые звуки)
Учитель: действительно, источником звука чаще всего являются тела, совершающие колебания, но справедливость предположений, высказанных Юлей мы проверим позже)
Учитель: ребята, существуют как искусственные (камертон, струна, колокол, мембрана), так и естественные источники звука. На доску прикрепляется табличка «Источник звука».
- Что вы можете отнести к естественным источникам? (относятся шелест листьев, шум прибоя, писк комара, жужжание мухи, пчелы и голосовые связки человека.)
- А теперь, укажите искусственные источники звука, о которых идёт речь в загадках.
Ребята, прошу обратить внимание на прибор, стоящий на демонстрационном столе - это камертон. Ребята, мы слышим звук, но ведь ножки камертона не колеблется? Значит, наше утверждение неверно? Как доказать используя приборы на демонстрационном столе, что колеблющееся тело является источником звука? Колебания можно обнаружить, если к звучащему камертону поднести маленький, подвешенный на нити шарик. Он будет периодически отскакивать, что свидетельствует о колебаниях ветвей звучащего камертона.
Учитель: Какой вывод вы можете сделать по результатам опытов? звук порождается любым колеблющимся телом.
Проведём следующий опыт: проткнём воздушный шарик. (Шарик лопается с громким звуком.) За счёт чего создаётся звук в этом случае? Воздух в шарике находится в сжатом состоянии. Если шар проколоть, воздух резко расширяется и создаёт звуковую волну.
Учитель: Все с этим согласны? Итак, звук создаёт не только колеблющееся, но и резко изменяющееся в объёме тело.
Учитель: Света, сделай взмах рукой. Вы что-нибудь слышали? Однако, размахивание руками, заставляют частицы воздуха колебаться, но мы не слышим звук, а также не слышен звук летящей бабочки, а комара – слышим.
Почему колебания есть, а звук не слышен, что не всякое колеблющееся тело является источником звука? В чем же ошибка? Как вы думаете, ребята?
Д 20 до 20 000 Гц
Учитель: Как же распространяется звук? Как звук от источника доходит до нас? Ответ: Звук от источника доходит до человека через воздух, который разделяет ухо и источник звука.
Я согласна с вами. Т.к. источником звука является колеблющееся тело, то оно вовлекает в колебательное движение частицы среды, создавая в пространстве попеременные сжатия и разрежения. Т.о., колебания, созданные источником звука передаются во все стороны в виде волн. Волны с частотами от 20Гц до 20кГц называются звуковыми.
Учитель: Как вы думаете, звуковые волны продольные или поперечные? Ответ: Продольные, так как в газообразной среде могут распространяться только продольные волны.
В литературных произведениях нам часто встречаются описания звуковых явлений. Послушайте отрывок из книги Дэна Брауна «Точка обмана».
В открытом океане плыл кусок айсберга, а на нём четыре полуживых человека. Рейчел попыталась сесть. Она нащупала ледоруб. Потом изо всех сил стукнула по льду. БАМ! БАМ-БАМ! БАМ! - Мне кажется, так далеко на севере нас никто не услышит! – воскликнул второй человек. Но Рейчел знала о существовании подводной акустической системы, которая вслушивалась в звуки океана.
Учитель: Ребята, какое свойство звуковых волн было использовано главной героиней этого произведения? (звук хорошо распространяется в жидких и твёрдых телах)
- А можете ли вы сказать о том, в какой среде скорость звука больше? (скорость звука в твёрдых телах больше чем в жидкостях и газах)
- Сейчас уже точно определены скорости звука во всех средах (таблица)
- Как вы думаете, в чём причина различной скорости звука? (в свойствах среды)
Учитель: Вы хорошо справились с очередным заданием. Ребята, с анализом текста, содержащим описание физических явлений, вам предстоит столкнуться при сдаче экзамена по физике в новой форме по окончании 9-го класса. Я думаю, что у вас всё получится!
Учитель: современный кинематограф немыслим без звука. Какая физическая ошибка допущена с точки зрения звуковых явлений в следующем фрагменте?
Как вы думаете, а может ли звук распространяться в безвоздушном пространстве, вакууме? (нет)
Звуки не слышны на Луне, в космическом пространстве. Т.к. колебания источника передаются частицами среды, то при её отсутствии звук передаваться не может.
На доску прикрепляется табличка «Упругая среда».
Учитель: Итак, какой вывод вы можете сделать? Что же такое звук? Ответ: Звук – это продольная волна с частотой ν=20Гц - 20кГц, распространяющаяся в среде. Запишите определение в рабочие листы
Учитель: Человек и животные обладают таким уникальным органом, благодаря которому он различает звуки, это ухо – приемник звука. Основной частью уха является барабанная перепонка. Сжатия и разряжения воздуха заставляет её колебаться, и мы воспринимаем звук.
На доску прикрепляется табличка «Приёмник звука (слуховой аппарат, микрофон)»
Физминутка. Ну, что же, ребята, сядьте поудобнее, сделайте глубокий вдох, спокойный выдох, проведём звуковую гимнастику. Повторяйте за мной…
Звук «М» - замечательный звук. Не случайно одним из первых слов ребёнок произносит слово «мама». Он определяет энергетическую связь матери и ребёнка. Этот звук – любовь и покой.
Звук «У» - вызывает колебания в глотке, гортани. Укрепляет уверенность в своих силах.
Звук «А» - произнося «А» происходит углубление дыхания и увеличение потребления кислорода. Заставляет вибрировать грудь и даёт команду всем клеточкам настроиться на работу. Ну что же продолжим работу!
Учитель: Ребята, как вы думаете, а есть ли звуки за границами того, что слышит человек? Да. Есть звуки, не слышимые человеческим ухом. Это инфразвук и ультразвук. Расскажут о них Кирилл и Юля. Кирилл о чём твоё сообщение? Юля твоя очередь 1) инфразвук - Интернет; 2) ультразвук (энциклопедия)
Заполните схему частотных диапазонов звуковых колебаний в рабочих листах урока
Учитель: ребята, вы, наверное, многое слышали об использовании ультразвука в медицине. У меня в руках лечебный прибор, который воздействует на организм человека звуковыми волнами различной частоты. Послушайте!
- Ребята, какие звуки вы слышали? Некоторые звуки были даже неприятны нам! Этот прибор излучает звуковые волны с частотой от 30 до 18000 Гц. Давайте определим, какие длины волн соответствуют крайним границам этого диапазона, решив задачу. Примем скорость звука равной 340 м/с. 1 вариант определяет длину волны для нижней границы диапазона, а 2- для верхней границы.
- Давайте проверим ваши решения. Какая длина волны соответствует частоте 30Гц? К чему привели расчёты второго варианта? А что получилось у 2-го варианта?
Хочу обратить ваше внимание, что систематическое воздействие на человека громких и высокочастотных звуков неблагоприятно отражается на его здоровье. Появляются симптомы шумовой болезни: нервная возбудимость, утомляемость. Однако человек так привык к звуку, к шуму, что полная тишина, для него нелегкое испытание. Однажды космонавты признались, что труднее отрабатывать не физические перегрузки, а находиться в сурдокамере, внутрь которой не проникает ни один звук. Более 50% информации об окружающем мире человек получает благодаря слуху и вы, я думаю, активно участвуя в уроке, уже можете составить схему распространения звука. Какую схему вы могли бы предложить, используя следующие понятия? Кто желает поработать у доски?
НА ДОСКЕ: схема распространения звуковых волн отметьте в листах урока
Прокомментируйте её!
Таким образом, для создания звуковой волны необходим источник звука, для передачи звука необходима упругая среда, а для приёма необходим приёмник. В результате мы с вами построили схему распространения звуковых волн.
4. Закрепление
А сейчас поработаем в парах, предлагаю необычный тест «Верно - неверно». Вы должны определить истинность суждения.
| 1. Верно ли, что источником звука являются только колеблющиеся тела? | Верно Неверно |
| 2. Верно ли, что комар быстрее машет крыльями, чем бабочка? | Верно Неверно |
| 3. Верно ли, что на Луне можно услышать звук от удара метеорита? | Верно Неверно |
| 4. Верно ли, что человек слышит звук с частотой 6 Гц? | Верно Неверно |
| 5. Верно ли, что звуковая волна является продольной? | Верно Неверно |
Проверим. Кто готов?
5. Домашнее задание
Вы дали верные ответы, но для лучшего усвоения данного материала прочитаете дома параграф 34, выучите определение, выполните упр.29.
Практическое: Желающие могут сконструировать модель телефона из подручных средств.
А любознательные
Подготовить сообщение об использовании ультразвука и инфразвука человеком
Составьте кроссворд, используя термины урока, помогут в этом вам рабочие листы.
6.Оценивание на уроке я хотела бы отметить хорошую работу …….
Итак, ребята, что же вы узнали на уроке нового, приоткрыв лишь некоторые тайны звука. Заключительные слова: Работу по этой теме вы продолжите на последующих уроках, так как, открыв одну тайну, мы уже стоим на пороге другой. Чтобы разобраться в таком, казалось бы, простом понятии ЗВУК, нам потребовались знания не только физики, но и биологии, литературы и немного музыки.
7. Рефлексия. Сегодня мы работали с вами как слаженный организм, как оркестр из многих инструментов. Если вам было интересно на уроке, и вы узнали что-то новое, поднимите изображение музыкального инструмента; осталось больше вопросов, чем ответов, то знак ?.
Ребята, мне было очень приятно работать с вами на уроке! ДОСВИДАНИЯ!
10
Урок "Звуковые колебания. Источники звука" 