Урок в 10 классе по теме: "Механические волны"

Продолжительность урока – 80 минут.

Тип урока — усвоение новых знаний.

Цели урока:

• сформировать представление о механических волнах,
• рассмотреть интегральные величины и понятия, характеризующие этот вид движения,
• развивать умения обобщать и классифицировать.

• видеозапись фильма “Колебания и волны”,
• камертон,
• баян,
• три стеклянных стакана — пустой, с водой и с медным купоросом,
• волновая машина.

ХОД УРОКА.

1. Введение

Сегодня на уроке физики с нами будут работать: учитель химии, биологии, литературы и музыки, а потому, при изучении темы “Механические волны”, я думаю, что вы узнаете много интересного не только в рамках учебного материала, но и гораздо больше. Перед вами, ребята, тоже стоят серьезные задачи. Дело в том, что, просмотрев фильм и используя материал учебника нам необходимо составить опорный конспект, благо опыт у вас есть.

2. Формулировка целей урока

(На доске записана тема урока, а также заготовлен скелет опорного конспекта по теме, где с помощью магнитов плакатами закрыты ключевые понятия и определения).

У вас уже есть некоторые представления о колебаниях и волнах. А поэтому, просматривая фильм, постарайтесь сконцентрировать свое внимание на ключевых этапах темы для составления конспекта, для чего делайте на черновике нужные пометки. Кроме того, а достаточно ли ваших знаний, чтобы объяснить колебания и волны различной физической природы? (Учащиеся формулируют цели урока, а учитель их конкретизирует).

3. Изучение нового материала

(Демонстрация фильма в течение 10 минут, а затем, задавая наводящие вопросы, используя заготовленный скелет конспекта и материал текста параграфов 36, 40 учебника с ребятами составляем опорный конспект, который полностью представлен в приложении №1).

Предлагаю решить задачу №186 стр. 328 (в учебнике Громова).

Когда произносят слово “волна” обычно представляют себе какое-то движение. Наблюдая, например, за веткой, плавающей на поверхности воды. А вы при просмотре фильма наблюдали за тем, что происходит, если бросить камень в воду? Не трудно заметить, что при распространении волны частицы воды остаются на месте и лишь совершают колебательные движения. Таким образом, волнами называют возмущение, распространяющееся в пространстве с течением времени. Причем по происхождению волны бывают: механические, электромагнитные, а сегодня говорят и о гравитационных. В любой волне образуются два вида колебания частиц, что и определяет название волн. (Используя волновую машину, демонстрирую продольную и поперечную волну).

Давайте дополним наш конспект новыми понятиями (продолжаем работу над опорным конспектом). Всякое движение характеризуется основными величинами, для волнового, ребята, что это за величины? (Ребята вспоминают о длине и скорости волны, и я вновь предлагаю вернуться к конспекту, записав в него формулы длины, скорости и частоты волнового движения).

Учитель химии.

Распространение волн можно наблюдать в газообразных, жидких и твердых веществах, причем в зависимости от молекулярного строения вещества возникает продольная или поперечная волна. Так, в твердых веществах возникает только поперечная волна, а продольная – в любой среде. Так, звуковая волна – продольная волна.

Учитель биологии.

Кстати, ребята, человеческое ухо воспринимает волну с частотой от 16 до 20000 Гц. Волны с частотой менее 16 Гц относят к инфразвуковым, а более 20000 Гц – к ультразвуковым.

Эти волны человек не воспринимает, зато летучие мыши, дельфины и другие животные прекрасно воспринимают ультразвук.

Учитель химии.

Я предлагаю на опыте посмотреть, как распространяется звук от удара стеклянной палочкой по сосудам. (Ударяет по стеклянным стаканам: пустому, с водой и с медным купоросом, учащиеся прислушиваются).

Ребята, скорость звука в воздухе 331 м/с, в воде 1435 м/с, а в твердом теле 4980 м/с. Это объясняется особым строением веществ. (Обращается к таблице).

О том, что твердые тела хорошо проводят звук, знали в глубокой древности. В сказках герои часто прикладывали ухо к земле, чтобы услышать неприятеля. Историк Карамзин Н.Н. пишет, что Дмитрий Донской перед Куликовской битвой таким же способом узнал о приближении конницы задолго до ее появления.

Мир наполнен самыми разнообразными звуками: тиканье часов и гул моторов, шелест листьев и завывание ветра, пение птиц и голоса людей. О том, как рождаются звуки, и что они собой представляют, люди начали догадываться давно.

Учитель литературы.

Никто не знает, каким образом наши предки научились говорить, то есть общаться посредствам звуков. Существует много разных теорий, пытающихся объяснить это. Скорее всего разговорная речь появилась потому, что наши предки всегда были окружены разнообразными звуками.

Упала на пол гантель, с которой вы делали утреннюю гимнастику, получился звук, да еще какой. Сбежались все обитатели квартиры. Во дворе гавкнула собака, но это другой звук.

Из окна соседней квартиры вы слышите игру на флейте — красивый, завораживающий звук.

Наверняка, вам и голову не пришло спросить себя, что хотела сказать упавшая гантель, тявкнувший пес или соседская флейта.

Правда, чтобы быть справедливыми скажем: люди с богатым воображением любят вслушиваться и находить значение и в природных звуках.

Молодой А.С. Пушкин, коротая со своей няней долгие, зимние вечера в деревне услышал в вое ветра.

Буря мглою небо кроет,
Вихри снежные крутя;
То как зверь она завоет,
То заплачет как дитя.

Или Н.В. Гоголь: “Каждая дверь имела свой особенный голос: дверь, ведущая в столовую хрипела басом; но та, которая была в сенях, издавала какой-то странный дребезжащий вместе стонущий звук…”. Конечно, так растолковывать себе “природные” звуки могут только люди с могучей фантазией.

Воспринимаемые нами звуки удивительно многообразны, причем их восприятие у человека вызывает субъективные ощущения громкости и высоты.

Учитель музыки.

Громкость определяется амплитудой колебания звуковой волны. Послушайте. (Слегка ударяет по ножке камертона). Мы получили колебания малой амплитуды. (Ударяет сильно по ветви камертона). Получаем колебания большой амплитуды. Вы, верно, знаете, что это камертон. А теперь прослушайте музыкальные отрывки разной громкости на баяне (исполняет небольшие музыкальные фразы с разной амплитудой).

Другой важной характеристикой звука является высота звука. Высота определяется частотой колебаний или музыкальным тоном (звучит музыкальная фраза в двух тональностях). Ну, что, велика разница? Голоса людей имеют свой окрас – тембр, и у каждого из вас, ребята, он свой, неповторимый (на примере двух детей учитель определяет их тональности).

Особое физиологическое воздействие на человека оказывают звуки, приближенные к инфразвуку. Их влияние объясняется резонансом. Это действие вызывает болезненные ощущения: кровоизлияния, обморок или тошноту. Однако, не все так плохо. Давайте послушаем ребят с сообщениями о проявлении механических волн в природе и их исследовании. Учащиеся выступают с сообщениями до 3 минут на темы:

1. Ультразвук в больничном комплексе шахтеров Кузбасса.
2. Механическая запись и воспроизведение звука.
3. Сейсмические волны. Землетрясения. Звуколокация.

4. Заключение

Заканчивается наш урок. Не правда ли, что еще один из важнейших вопросов физики нами освоен без труда, и вы вновь для себя узнали много нового? (Учащиеся делятся своими впечатлениями).

См. Приложение.