Урок физики по теме: "Суд над звуковой волной"

Цели урока: Обобщить и расширить знания о звуковых волнах, выявляя вредные и положительные свойства звуковых волн. Изучение новых видов звуковых волн: музыкальный звук, инфразвук и ультразвук.

Задачи урока:

Обучающие:

– привести в систему знания учащихся о звуковой волне и видах ЗВ: музыкальный звук, шумы;

– расширить знания о звуковых волнах, на примере инфразвука и ультразвука;

– ввести новые понятия сверх программного уровня: консонирующие звуки и диссонирующие звуки;

– научить применять полученные знания на языке науки, имеющей огромные возможности.

Воспитательные:

– дать возможность почувствовать свой потенциал каждому учащемуся, чтобы показать значимость полученных знаний, побудить к активной работе мысли;

– способствовать воспитанию взаимовыручки в группе.

Развивающие:

– развитие речи, умений выделять главное, обобщать, связывать имеющиеся знания со знаниями в других областях, развитие творчества, инициативности, интереса к предмету.

– развитие креативных и коммуникативных свойств личности ученика.

Оборудования и пособия: музыкальный инструмент (гитара), колокольчик, компьютерные презентации выполненные учащимися «Паспорт звуковой волны», «Музыкальный звук», «Ультразвук», «Инфразвук»; учебник

Предварительная подготовка : предполагается, что учащиеся заранее распределяют роли в судебном заседании, подбирают учебный материала по теме, готовят презентации в форме паспорта. Класс делится на 2 команды: защита и обвинение; обвиняемая – звуковая волна. Главный судья – учитель.

ПЛАН УРОКА:

 ХОД УРОКА:

 Встать! Суд идет!

Главный судья. Сегодня слушается дело N1 по обвинению Звуковой волны. Она обвиняется в том, что по ее вине происходит «шумовой» загрязнение окружающей атмосферы, она и ее звуковой резонанс оказывают отрицательное влияние на здоровье людей. Мы призываем сегодня обстоятельно разобраться в поставленном нами вопросе, со справедливостью и беспристрастностью выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор. Ввести подсудимую.

Главный судья. Установим личность подсудимой. Подсудимая, Ваша фамилия, имя, отчество.

Звуковая волна. Волна звуковая (компьютерная презентация)

Главный судья. Ваши родители?

ЗВ. Мои родители – источники – все тела совершающие колебания, а так же явления. Они бывают естественные (взрывы, шум ветра, молнии) и искусственные (камертон, например, изготовленный английским музыкантом Дж.Шором в 1711г).

Главный судья. Где вы проживаете?

ЗВ . В упругой среде – газах, жидкостях и твердых телах

Главный судья. Что Вы собой представляете?

ЗВ . Распространяющиеся в пространстве разряжения и сжатия

Главный судья. Есть ли вопросы к обвиняемому у обвинения?

Главный обвинитель. Назовите Ваши объективные и субъективные характеристики.

ЗВ . Частота колебаний определяет высоту звука (Формула = 1/ T )

Скорость распространения (формула v = / T ) зависит от состояния среды и температуры.

Интенсивность звука – энергетическая характеристика I = p / S , зависит от амплитуды звукового давления, свойств среды и формы волны.

Тембр звука – «окраска». Зависит от числа и частот гармонических составляющих.

Субъективные характеристики – громкость звука (зависит от амплитуды и интенсивности, измеряется в СОНах и Дицебелах.); высота звука (зависит от частоты колебаний)

Главный судья. У защиты?

Защитник. У меня есть вопрос к суду: будет ли приниматься во внимание тот факт, что Звуковая волна обладает такими свойствами, как отражение, способность огибать препятствия. Благодаря звуковой волне люди и животные могут общаться и многое другое.

Главный судья. Суд рассмотрит все факты. Есть ли вопросы к подсудимой у заседателей?

Заседатель 1. Расскажите, как воспринимает Вас ухо человека?

ЗВ. Я хотела бы загадать загадку уважаемым присяжным.

Слово из 11 букв, название звукового прибора, частью которого служит для СОВЫ хвостик Иа (колокольчик). Так вот колебания совершаемые колокольчиком создают разряжения и сжатия воздуха. Они достигают уха человека, заставляя барабанную перепонку совершать вынужденные колебания, вызывая у человека слуховые ощущения.

Главный судья. Теперь переходим к заслушиванию показаний свидетелей. Свидетель Н....., пожалуйста.

Свидетель Н..... Я очень волнуюсь, я никогда не выступал на суде, но я должен констатировать, что моя бабушка с каждым годом все хуже и хуже слышит. Это и меня ждет в будущем?

Главный судья. Вызывается свидетель Ю.....

Свидетель Ю..... Мой дом находится недалеко от аэропорта, и у нас постоянно шум, когда взлетает и идет на посадку вертолет. Спать невозможно, а уроки делать тем более.

Главный обвинитель. Я прошу всех сидящих в этом зале отнестись очень серьезно к этому вопросу (ибо многие из вас страдали по вине обвиняемой) и вспомнить факты, примеры из вашей жизни, изобличающие эту преступницу.

Свидетель Р..... Я ходила на дискотеку, там была ужасно громкая музыка. Все мои внутренние органы совершали колебания так, что потом еще некоторое время казалось, что я там, потом я не услышала, что мне говорила мама, Мама ругала меня, но ведь не я виновата, а виновата во всем она – звуковая волна.

Свидетель К..... Мои соседи делают ремонт, так раздается такой шум по всему дому. А их маленький сын по утрам кричит и будит всех.

Свидетель Н..... Я постоянно хожу с плеером и недавно почувствовал, что острота восприятия звуков у меня снизилась. Мне приходится переспрашивать, о чем мне сказали.

Защитник. Уважаемые сидящие в зале! Постарайтесь вспомнить, сколько хорошего дает нам звуковая волна и сообщить эти факты суду.

Главный судья. Вызываются свидетели защиты. Свидетель Е...., пожалуйста.

Свидетель Е..... Хорошей проводимостью звука обладает земля. Поэтому в старину при осаде в крепостных стенах помещали «слухачей», которые по звуку передаваемую землей, могли определить, ведет ли враг подкоп к стенам или нет .

Свидетель С..... Мой дядя почти не слышит, но благодаря тому, что твердые тела хорошо проводят звук, иной раз он может танцевать под музыку, которая доходит до его слухового нерва не через воздух и наружное ухо, а через пол и кости.

Защитник. Приглашаю в качестве свидетеля – музыкальный звук.

Главный судья. Представьтесь, пожалуйста. (компьютерная презентация «Музыкальный звук»

Муз Звук. Я тоже принадлежу к звуковым волнам. Но имею определенную частоту. Высота звука соответствует определенному тону. Так же я имею определенный тембр, благодаря которому вы можете различать звуки разных музыкальных инструментов, разные голоса птиц, людей.

Главный судья. У нас имеется вещественная улика – расстроенная гитара. Что вы можете сказать по этому поводу?

Муз Звук Частота свободных колебаний струны зависит от размеров струны и натяжения. Натягивая струны гитары с помощью крылышек и прижимая их к грифу гитары в разных местах, мы изменяем им соответственную частоту, а, следовательно, и высоту издаваемых ими звуков.

Главный судья. Обвинение у вас есть вопросы или факты?

Главный обвинитель. Я приглашаю свидетеля М.

Свидетель М..... Недавно я тоже приобрел гитару и пытаюсь научиться на ней играть. Почему то при ударении сразу по нескольким струнам получается просто шум, иногда ощущение музыкального звука, конечно, сохраняется, а иногда ну очень неприятные на слух. Это все ты виноват!

Муз Звук. Для этого надо знать следующее. Звуки приятные на слух называются консонирующие ноты, а неприятные на слух – диссонирующие ноты. У консонирующих нот периоды находятся в определенных отношениях. Например, 2:3 (квинта), 3:4 (кварта), 4:5 (большая терция) и т.д. Если периоды большие числа 19:23 , то получается диссонанс – музыкальный, но неприятный звук. Когда ударяешь сразу по большому количеству струн, клавиш, то уходишь от периодических колебаний, и звук становится шумоподобным. Поэтому для того чтобы играть на гитаре или других музыкальных инструментах нужно обладать хорошим слухом, знать нотную грамоту и хороший инструмент.

(Включается спокойная музыка. Проводится небольшая ритмическая пауза – 1 минута).

Прошу всех закрыть глаза. Представить себя на берегу моря. А море теплое, синее, синее, дует приятный морской ветерок. Вы лежите на берегу и наслаждаетесь теплыми лучами солнца, приятными звуками моря. Море плещется, вы слышите звуки волн, чаек…И открываете глаза. С приездом с моря! Возвращаемся в зал суда.

Главный судья. Есть вопросы к свидетелю? Нет. Слово предоставляется главному обвинителю.

Главный обвинитель. Прошу в качестве ответчика пригласить инфразвук. Он так же приводит к «шумовому» загрязнению атмосферы, влияет на человека невидимой силой, вызывает чувства тревоги, неприятные ощущения.

Главный судья. Приглашается инфразвук. Представьтесь, пожалуйста. (компьютерная презентация «Инфразвук»)

Инфразвук. Я тоже отношусь к звуковой волне.

Главный судья. Чем же вы отличаетесь?

Инфразвук Я не воспринимаюсь ухом человека, так как частота моих волн менее 16 Герц. Я могу образоваться чем угодно – и грозовым разрядом, орудийные выстрелы, извержения вулканов, взрывы бомб, ветер, даже вот этот веер (показывает колебания веера). Вот вы видите колебательные движения веера. Воздух то разряжается, то сжимается, образуется волна, но вы ее не слышите. Значит это инфразвук.

Заседатель. Однажды американский физик Р.Вуд принес в театр специальный аппарат, излучающий инфразвуковые волны, и, включив его, направил на сцену. Никакого звука никто не услышал, однако с актрисой случилась истерика.

Инфразвук. Объясняется этот факт резонансом. Ваши внутренние органы имеют достаточно низкие собственные частоты: брюшная полость и грудная клетка – 5–8 Гц, голова – 20–30Гц. Имея частоты того же порядка, я заставляю органы вибрировать, и при очень большой интенсивности может произойти кровоизлияние.

Главный обвинитель . Ваша честь, специальные опыты показали, что облучение людей достаточно интенсивным инфразвуком может вызвать потерю чувства равновесия, тошноту, непроизвольное вращение глазных яблок. Все присутствующие здесь испытывали такие ощущения, когда плыли на теплоходе «Калашников» из Салехарда в Новый Порт.

Главный судья . Защита, у вас есть что-нибудь сказать по данному факту?

Защитник. Нужно принять во внимание то, что инфразвук могут слышать некоторые животные. Медузы – воспринимают инфразвуковые волны частотой 8–13 Гц, возникающие при шторме, в результате взаимодействия потоков воздуха с гребнями морских волн. Достигая медуз, эти волны за 15 часов «предупреждают» их о приближении шторма.

Инфразвук . Ваша честь, в свою защиту хотел бы добавить, что я могу распространяться в различных средах, мало поглощаюсь, а это позволяет распространяться на большие расстояния. Это помогает в определении мест сильных взрывов, положения стреляющего оружия, контролировать ядерные взрывы, предсказывать цунами.

Главный судья. Защита, у вас есть еще свидетели?

Защита. В качестве свидетеля прошу допросить ультразвук.

Главный судья. Приглашается свидетель ультразвук. Представьтесь, пожалуйста. (компьютерная презентация «Ультразвук»)

Ультразвук. Разрешите для свидетельских показаний пригласить помощника. (Помощник решает задачу из учебника на доске).

– Я так же представляю звуковую волну, не воспринимаемую ухом человека, частотой более 20000 Гц. Но меня могут излучать и воспринимать некоторые животные. Посылая и принимая посылаемые импульсы, они способны на расстоянии 20–30 м обнаружить даже маленькую дробинку, осторожно опущенную в воду. Я помогаю летучим мышам, которые ничего не видят, но способны ориентироваться в пространстве и успешно ловить добычу в полной темноте. Некоторые ночные бабочки и жуки тоже могут воспринимать меня и избегают опасностей. Моими сигналами пользуются зубчатые киты. Эти сигналы позволяют им охотиться на кальмаров при полном отсутствии света.

Я нахожу широкое применение в науке и технике.

Источники ультразвука устанавливают на кораблях и подводных лодках. Это позволяет определять расстояние до дна или каких-либо предметов. Эхолоты и гидролокаторы позволяют измерять глубину моря, решать навигационные задачи, осуществлять рыболовную разведку (обнаруживать косяки рыб), а так же решать военные задачи (одна из них представлена на доске. Помощник знакомит с условием задачи и ходом решения №111 (Учебник физики 8 кл. Громов С.В.)..).

Меня используют и в промышленности. По отражению от трещин в металлических отливках судят о дефектах в изделиях.

Я помогаю дробить жидкие и твердые вещества, образуя эмульсии и суспензии. С помощью меня можно осуществлять пайку алюминиевых изделий, что с помощью других методов не удается. Преобразования в электрические колебания, позволяет осуществить звуковидение – видеть предметы в непрозрачной для света воде. Меня широко применяют в медицине – сварка сломанных костей. Обнаруживают опухоли, осуществляют диагностические исследования в акушерстве, дробят камни в почках, осуществляют операции без скальпеля.

Я оказываю биологическое действие на микробы, что позволяет использовать меня для стерилизации молока, соков, лекарственных веществ, а так же медицинских инструментов (дополнительно).

Главный судья. Для вынесения решения суда прошу всех ответить на вопросы (контрольные вопросы выдаются каждому учащемуся – два варианта). [Приложение 1].

/Проверка осуществляется в классе. Ребята меняются вариантами, проверяют. Затем каждому предлагается выставить себе оценку за работу на уроке и выполнение заданий в контрольном листе.

Слово защитнику.

Защитник. Если рассматривать поступки звуковой волны с юридической точки зрения, то нужно заметить, что достоинств у нее гораздо больше, чем недостатков. Т.к. без нее люди не смогли передавать информацию, приобщаться к искусству. Более того, я считаю, что мы должны поблагодарить звуковую волну. Испокон веков наша земля была гигантской мастерской и концертной эстрадой. В любой глуши человек пел, играл на своих инструментах, свистел, гудел, гремел. Это было необходимо как воздух, потому что музыка дарила радость, помогала работать, облегчала печали. Благодаря звуковой волне люди излечиваются от многих болезней и предотвращают катастрофы. Человек научился использовать этот объект природы. Можно привести еще множество примеров (часть из них вы уже слышали).

Главный судья Наш суд был скорым и правым. Внимательно выслушав обе стороны, суд пришел к следующему решению. Учитывая некоторые отрицательные стороны деятельности подсудимой, суд тем не менее, полагаясь на свой собственный опыт, на речь уважаемой защиты и показания свидетелей защиты, считает большую часть обвинений преувеличенными, а посему постановляет: с учетом полезности положительных сторон действия звуковой волны и вредности отрицательных, всемерно расширять использование положительных и вести борьбу с отрицательными, для чего неустанно изучать и глубоко осмысливать законы физики, проникать в тайны природы и ставить их на службу человеку!

Заседание суда считаю законченным.

В качестве домашнего задания объявляется повестка:

1) Добыть новые факты, связанные с использованием звуковых волн. Факт должен быть ранее неизвестным, интересным и начинаться со слов «Знаете ли вы, что…»

2) По выбору: *Рисунок – загадка. Рисунок должен соответствовать изучаемому объекту.

* Оформить страничку – Прайс, посвященную старинному или современному музыкальному инструменту. Содержание информации на страничке:

– Что является источником звука в этом инструменте?

– Как создаются колебания?

Спасибо. Отметить самые лучшие выступления, сообщения. Ставятся оценки.

Приложение 2