Цель урока: сформировать понятие звуковой волны, определить источников звука, свойств звука, научить использовать теоретические знания на практике с помощью экспериментальных заданий, ввести понятия скорости, высоты тона, тембра и громкости звука, показать их отличие.
Ход урока
1. Проверка домашнего задания:
- что называется механической волной?
- назовите виды волн?
- назовите характеристики механических волн?
- напишите формулу связи между длиной волны, частотой и скоростью;
- что называется длиной волны?
2. Новый материал.
Перед тем как приступить к освещению нового материала, следует показать опыт: если по камертону ударить мягким молоточком, то он зазвучит. Если поднести к звучащему камертону легкую пуговицу, подвешенную на нити, то она будет отскакивать от камертона и колебаться. Надо озадачить учеников вибрацией легкой пуговицы: при распространении звука происходит возникновение зоны сжатия и разряжения упругой воздушной среды, подобное колебаниям пуговицы, что вызывает колебания давления. Например, ухо человека воспринимает изменения давления на 10-5 Па.
Упругие волны, которые воспринимаются человеческим слухом, называются звуковыми (приложение презентации, слайд №1). Раздел механики, изучающий звуковые волны, называется акустикой (слайд №1). Среди источников звука есть как естественные источники (голосовые связки, музыкальные инструменты), так и искусственные (слайд №2). Примером искусственных источников звука является камертон (учитель демонстрирует работу камертона). Он был изобретен в начале 18 века для настройки музыкальных инструментов. Стандартный камертон выдает волны с частотой 440 Гц (слайды №3, 4, 5).
Далее нужно подчеркнуть, что звуковые колебания возникают не только в твердых телах и не только от колебания твердых тел. Например, звук возникает тогда, когда рядом с каналом грозового разряда воздух нагревается до очень большой температуры и его расширение приводит к образованию ударной волны, а затем и звукового колебания.
Человеческое ухо имеет рабочий диапазон от 50 Гц до 14000 Гц. Среди животных и рыб существуют виды, которые воспринимают упругие волны с очень низкими (инфразвук) и с очень высокими частотами (ультразвук). Ученики приводят примеры из окружающей среды (слайд №5).
Скорость звука зависит от агрегатного состояния и температуры среды (слайд №6).
К характеристикам звука относятся его громкость и высота тона (слайды №7, 8, 9). Громкость звука измеряется в децибелах. Необходимо обратить внимание на проблему возникновения шума в цивилизованном промышленном и технически оснащенном мире и методы борьбы с ним. (шумопоглощающие пленки, глушители, специальные покрытия) .К свойствам звука можно отнести:
- отражение ( эхо);
- преломление при переходе из одной среды в другую;
-сложение когерентных звуковых волн (интерференция) (слайд №10).
3. Экспериментальные задания:
Группа №1
Проведите по зубцам расчески листок картона или толстой бумаги сначала быстро, а затем медленно. Когда звук выше? От чего зависит высота звука? Почему вообще возникает звук?
Группа №2
Положите будильник на стол. Слышно ли его тиканье, если вы находитесь на расстоянии 1м? Приложите ухо к столу примерно на таком же расстоянии от будильника. Сравните слышимость в этом случае. Повторите опыт, положив будильник на бумагу, вату, кусок ткани, блюдце. Запишите своим наблюдения и сделайте вывод о передаче звука различными телами.
Группа №3
Рассмотрите через лупу поверхность грампластинки. Какой вид имеет звуковая бороздка? Почему? Если изменить скорость вращения диска, то измениться ли звучание грампластинки? Как и почему изменяется звук? Почему старая грампластинка звучит хуже? Зачем меняют иглу в электрофоне? Не вдаваясь в принцип записи на CD-диске, объясните преимущество.
Задание №4
Возьмите несколько пустых стеклянных бутылок разного размера. Ударьте по ним карандашом. Какие бутылки издают более высокий звук? Более низкий? Как вы можете это объяснить?
Возьмите несколько одинаковых бутылок и наполните водой до разного уровня. Постучите по ним карандашом. Когда звук выше?
Какой вывод можно сделать из проведенных опытов? Попробуйте что-нибудь сыграть.
Задание №5
Исследуйте, при каком минимальном расстоянии возникает эхо. Способ определения придумайте самостоятельно. Проверьте его. Полезно или вредно оно для театрального, концертного или лекционного залов? Почему мы не слышим эхо в обычной жилой комнате?
4. Закрепление материала в виде беседы.
- устное выполнение упражнений 29, 30,31,32.
5. Домашнее задание.
& 34-41, подготовить выступления на темы “Применение ультразвука в медицине и промышленности”, “Применение инфразвука в рыболовстве”.
Литература.
- “Физика-9” А.В. Перышкин, Е.М. Гутник, М. “Дрофа” 2011 г.
- Поурочные разработки по физике. 9 класс. В. А. Волков. Москва “Вако” 2005 г.
- Азбука физики Ш.А. Горбушин. Ижевск, Удмуртия.