Цель урока: формирование понятия звука с физической точки зрения.
Задачи урока:
- Освоение знаний таких понятий, как звуковая волна, источник звука, скорость звука.
- Обеспечение усвоения условий необходимых для возникновения звуковой волны, зависимости скорости звука от среды.
- Обеспечение межпредметных связей между физикой, биологией, архитектурой.
- Овладение умениями проводить наблюдения, выполнять опыты, выдвигать гипотезы, доказывать их состоятельность или несостоятельность.
- Формирование причинно-следственных связей.
- Формирование навыков учебной работы.
- Формирование отношения к природе, как к познаваемому объекту.
- Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих интересов учащихся.
- Развитие речи, мышления, внимания.
- Воспитание интереса к предмету через практическую значимость изучаемого материала.
- Воспитание сотрудничества в процессе совместного выполнения заданий.
- Воспитание уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении вопросов темы.
- Обеспечение благоприятной психологической обстановки на уроке, мотивации учащихся к учебной деятельности (через посильность заданий и ситуации успеха).
- Использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни.
Тип урока: урок получения новых знаний.
Методы: Наблюдение, диалог, постановка проблемных вопросов, поиск.
Технология: ИКТ при изучении нового материала.
Оборудование: ПК, мультимедиа проектор, электронная презентация (ЭП) “Звук”, камертон, бусинка, звучащие предметы: свистулька, шарманка, дудочка, звоночек, гонг.
Учебник: Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 класс: учебник для общеобразовательных школ. – М:Дрофа, 2011.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Подготовка к усвоению нового материала.
| Учитель | Ученик |
| У меня на столе есть несколько предметов: свистулька, шарманка, дудочка, звоночек, гонг. Что объединяет все эти предметы? | Эти предметы издают звук. |
| О чем мы будем говорить сегодня на уроке? | О звуке. |
| Откройте в тетради теоретическую часть, запишите сегодняшнее число и тему урока “Звук”. Презентация “Звук”: слайд 1 (Приложение №1) . |
III. Проверка знаний учащихся
| Учитель | Ученик |
| Вспомним материал прошлых уроков. С чем мы познакомились с вами на прошлых уроках? | С механическими волнами. |
| Что такое механическая волна? | Возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения. |
| Каковы условия возникновения механической волны? | 1. Колеблющееся тело 2. Упругая среда |
| Назовите виды механических волн. | Продольная и поперечная |
| Что такое поперечная волна? | Волна, частицы которой двигаются перпендикулярно направлению движения волны. |
| Какие деформации возникают в поперечной волне? | Деформации сдвига |
| Где могут распространяться поперечные волны? | Только в твердых телах и на поверхности жидкости. |
| Что такое продольная волна? | Волна, частицы которой двигаются вдоль направления движения волны. |
| Какие деформации возникают в продольной волне? | Деформации сжатия и разрежения |
| Где могут распространяться продольные волны? | В любой среде: твердой, жидкой, газообразной. |
| Перечислите характеристики волн | Длина, период, частота, скорость. |
| Расскажите о каждой величине | Ответы учащихся |
IV. Постановка задач урока
| Учитель | Ученик |
| По какому плану мы изучали механические волны? | Что такое волна, условия возникновения, виды волн, характеристики волн. |
| Звук – это волна? Докажите. | Есть колеблющееся тело + упругая среда. Значит, звук – это волна. |
| Итак, когда мы говорим о звуке, то имеем дело со звуковой волной, а значит все, что изучали в теме “Механические волны”, относится и к звуковой волне. Раз так, то, что мы можем узнать, изучая тему “Звуковые волны”? | что такое звук, условия возникновения звука, характеристики и закономерности звука, примеры звуковых волн. |
| Итак, с сегодняшнего урока мы начинаем знакомство со звуковыми волнами; разберемся, что такое звук, с условиями возникновения звука, характеристиками и закономерностями звука, приведем примеры. |
V. Изучение нового материала
| Учитель | Ученик |
| Шум леса, пение птиц, разговор людей,
шелест травы и листвы, крики животных, раскаты
грома, свист, звуки движущихся машин и т.п.
Примерно 8-9% всей информации человек получает
посредством звука. Мы с вами живем в мире звуков и
с их помощью изучаем окружающее нас
пространство. Звук помогает получить информацию
о работе внутренних органов человека и животных,
о работе механизмов и т.п. Мы можем наслаждаться
звуками музыки. Мы общаемся друг с другом
посредством звука. Презентация “Звук”: слайд 2 (Приложение №1) . Раздел физики, занимающийся изучением звука, называется акустикой. |
|
| Попробуйте дать определение звука. | Разные варианты ответов учащихся |
| В 8 классе вы изучали анатомию человека. Какой орган человека связан со звуком? | Ухо |
| Попробуйте дать определение звука с точки зрения биологии. | Звук – это то, что слышит ухо. |
| Теперь попробуем рассмотреть звук с
точки зрения физики. Чтобы тело начало звучать, что необходимо с ним сделать? |
Заставить колебаться. |
| Значит звук – это разновидность какого физического движения? | Механического колебания |
| Теперь попробуйте дать определение звука, объединив физическую и биологическую сути. Презентация “Звук”: слайд 3(Приложение №1). | Звук – это механические колебания, которые воспринимаются человеческим ухом. |
| Перейдем к изучению условий возникновения звука. Что является источником любого колебательного движения? | Колеблющееся тело. |
| Для возникновения звука необходимо колеблющееся тело? | Да |
| Любое ли колеблющееся тело будет издавать звук? | Разные варианты ответов учащихся |
| Опыт: Возьмите в руки листок бумаги. Делайте взмахи листком с разной частотой, в каждом случае примечая, есть звук или нет. Что заметили? | Звук возникает не всегда: если колебать очень редко, то звука нет. |
| Было замечено, что звук возникает при
колебании тела от 16 до 20000 Гц. В связи с этим есть
еще одно определение звука: Звук – это механические колебания с частотой от 16 Гц до 20000 Гц. Это тот частотный диапазон, который воспринимает человеческое ухо. Но границы весьма условны – все зависит от особенностей слухового аппарата человека и от возраста: дети могут улавливать звук с частотой более 20 тыс. Гц, тогда как пожилые - до 6 тыс.Гц. |
|
| Достаточно ли одного условия для возникновения звука? | Разные варианты ответов учащихся |
| Обратимся к опыту. Опыт: электрозвонок под куполом воздушного насоса, из которого выкачан воздух. Молоточек электрозвонка совершал колебательные движения? |
Да |
| Почему мы не слышим звук? | Разные варианты ответов учащихся. Возможен такой ответ: колебания были либо меньше, чем 16 Гц, либо больше, чем 20000 Гц. |
| Опыт: не меняя установку, запускаем
воздух. Есть звук? Что изменилось после того, как запустили воздух? Еще в 1660 году Роберт Бойль доказал, что звук в вакууме невозможен. |
Звук появился. В первой части нашего опыта не было воздуха и не было звука, а во второй части звук появился тогда, когда мы впустили воздух. |
| Воздух является упругой средой? | Да |
| Что еще может быть упругой средой? | Твердое тело, жидкость, газ. |
| Сколько и какие условия необходимо выполнить для появления звука? | Источник колебаний с частотой 16-20000 Гц. Упругая среда. Презентация “Звук”: слайд 4 (Приложение №1) . |
| Что колеблется в колоколе? Презентация “Звук”: слайд 5 (Приложение №1) . | Звонковая чаша |
| А у человеке при разговоре? Презентация “Звук”: слайд 5 (Приложение №1) . | Голосовые связки |
| Как мы назовем тело, создающее звук? | Источником звука |
| Источники звука делятся на
естественные и искусственные. Презентация
“Звук”: слайд 6 (Приложение №1) . Приведите примеры естественных и искусственных источников звука. После высказываний учеников: Презентация “Звук”: слайд 6(Приложение №1) . |
Естественные: гром, пение
птиц, шипение змей, шелест листвы и т.п. Искусственные: звон колоколов, звук машины... |
| Бывают случаи, когда невозможно увидеть
колебания тела. Но можно найти способ сделать
колебания видимыми. Например, опыт с камертоном. Опыт: камертон, молоточек, бусинка. Камертон изобрели в начале VIII века для настройки музыкальных инструментов. Он состоит из V-образной трубки и резонаторного ящичка. Наш камертон выдает волну с частотой 440Гц, в музыке это соответствует ноте “ля”. Если ударить по ветви камертона, то он начнет звучать, но колебаний ветвей камертона мы не замечаем. Поднесем к ветви бусинку на нити. Бусинка будет отскакивать. Это свидетельствует о том, что ветви камертона колеблются. Источниками звука являются также тела, движущиеся в газах и жидкостях с большой скоростью. Например, свистят в полете пуля или стрела, завывает ветер. Стремительно несущееся тело как бы рассекает обтекающий его поток, при этом периодически порождаются в среде области разрежения и сжатия. В результате возникают звуковые волны. |
|
| Работа с учебником: Откройте
параграф 37 стр 128, прочитайте материал, начиная с 5
абзаца и до конца. О чем говорится в материале, прочитанном вами? |
О плохих и хороших проводниках звука. |
| Где в жизни необходимо учитывать это? | Разные варианты ответов учащихся. |
| Мы с вами говорили о том, что существует два вида волн: поперечные и продольные, а звук – это волна продольная или поперечная? | Разные варианты ответов учащихся. |
| Звук от меня к вам идет в какой среде? | В воздухе, т.е. в газе. |
| Которая волна может распространяться в газах? | Продольная. |
| Значит звук - это волна ..... | Продольная. |
| А значит, какие деформации возникают в воздухе? | Сжатия и разрежения. |
| А что представляет собой звук? | Разные варианты ответов учащихся. |
| Люди уже давно начали задумывать о том, что из себя представляет звук. Древнегреческий философ Аристотель верно объяснил природу звука (Презентация “Звук”: слайд 7 (Приложение №1) .): звучащее тело создает попеременное сжатие и разрежение воздуха. Так как воздух обладает упругостью, то данный процесс распространяется в пространство. Так возникает звуковая волна. | |
| Любая волна распространяется в пространстве с некоторой скоростью. Приведите пример, доказывающий, что звук распространяется на некоторое расстояние. | Человек говорит - его слышат на некотором расстоянии. |
| Тогда какую характеристику имеет звук? | Скорость. |
| Групповая работа: Вас
ожидает работа в группах. Каждой группе даётся
листок, на котором изображены таблицы
(Приложение №2).. Ваша задача: опираясь на
таблицы, сформулировать закономерности скорости
звука. После высказываний учеников: Презентация “Звук”: слайд 8 (Приложение №1) . |
Скорость звука зависит от:
|
| Вернемся к нашим таблицам. В каких агрегатных средах может распространяться звук? Привести примеры. | В газах, жидкостях, твердых телах. |
| Какова скорость звука в воздухе в среднем? | 340 м/с |
| А в вакууме могут идти звуковые волны? | Нет |
| Из какого материала строят дома? | Дерево, кирпич, бетонные блоки |
| С точки зрения акустики, из какого строительного материала наиболее благоприятно построить дом? Почему? | Дерево, так как в нем скорость звука меньше. |
VI. Первичная проверка понимания и закрепление знаний
| Групповая работа: Нас опять ожидает работа в группе. Объединитесь в свои группы. Каждая группа выбирает вопрос, на который через 1 минуту дает ответ. Остальные оценивают ответ группы. Варианты вопросов: | |
| В русской народной сказке “Баба-Яга” есть такой эпизод: “....Покричала баба-яга, пошумела, потом села в ступу и помчалась в погоню. Пестом погоняет, помелом след заметает... А девочка бежала-бежала, остановилась, прислушалась – тишина. Приложила ухо к земле и слышит: земля гудит - баба-яга гонится, и уж совсем близко...”. Какой физический факт доказывает сказка? | Звук в твердых телах распространяется с большей скоростью, чем в газах. |
| Почему летящего комара слышим всегда, а птицу, чаще всего, нет? | Птица реже машет крыльями |
| 20 июля 1969 года американский аппарат “Аполлон-11” совершил полет на Луну, на поверхность которой высадились Нил Армстронг и Базз Олдрин. В память об этом событии они установили американский флаг. Слышали ли они звуки ударов при вбивании древка флага в лунный грунт? | Нет, т.к. звук в вакууме не возникает. |
| Если ударить по одному концу длинной металлической (водопроводной) трубы молотком, то стоящий на другом конце услышит двойной удар. Почему? | Первый звук – это звуковая волна, распространившаяся по металлической трубе, а вторая – по воздуху. Скорость звука в твердых телах больше, чем в газах. |
| Как определить расстояние до эпицентра грозы? | После вспышки молнии засечь время в
секундах. Время умножить на 340 м/с (или  300) - это есть нужное расстояние. |
VII. Рефлексия
- О чем мы сегодня говорили на уроке?
- Для чего же мы изучаем звук?
- Скажите, пожалуйста, что произойдет, если звуковых волн не будет?
- Всегда ли звук полезен?
О полезных и вредных свойствах звука мы поговорим на следующих уроках.
VIII. Подведение итогов. Оценки
- Какие вопросы мы планировали изучить в начале урока?
- Успели мы осветить то, что вам хотелось бы узнать?
- Что вы сегодня узнали такого, о чём не догадывались до сегодняшнего урока?
IX. Домашнее задание
Параграфы 34, 37,38 – читать, выполнить Упр 30 (1,2) – более легкое или Упр.32 (1,2). Упражнение выбрать по желанию.
Творческое задание: смастери свисток или
рацию из кофейных банок (Приложение
№3 
, Приложение №4 
) (Можно оформить как
проект на уроке технологии).
Х. Оценки за урок
Работу кого из класса можно было бы оценить на уроке? Почему? Вопросы ко мне есть?
Если нет, то спасибо за внимание.
Использованная литература.
- Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 класс: учебник для общеобразовательных школ. – М:Дрофа, 2011.
- Стефанович София, Иванофф Джордж, Тейлор Питер. 101 дело, которое нужно успеть сделать до того, как повзрослеешь (или прежде чем слишком постареешь для таких занятий). – Hinkler Books Pty Ltd, 2009
- Скорость распространения звука [Электронный ресурс] //Базальтовая изоляция, теплоизоляция, звукоизоляция. Корда. – Режим доступа: http://www.korda.ru/obzor2/7.htm/.
- Скорость звука в твердых телах [Электронный ресурс] // converter.– Режим доступа: http://bettly.ru/tabulky/rychlost-zvuku-pevne.htm /. – (Дата обращения: 12.12.13).
- Скорость звука в жидкостях [Электронный ресурс] // converter. – Режим доступа: http://bettly.ru/tabulky/rychlost-zvuku-kapaliny.htm /. – (Дата обращения: 12.12.13).
- Скорость звука в газах [Электронный ресурс] // converter. – Режим доступа: http://bettly.ru/tabulky/rychlost-zvuku-plyny.htm /. – (Дата обращения: 12.12.13).
- Скорость звука в воде в зависимости от температуры при атмосферном давлении [Электронный ресурс] // Инженерный справочник. Таблицы DPVA.info.– Режим доступа: http://www.dpva.info/Guide/GuideMedias/GuideWater/TemperatureSoundSpeed/. – (Дата обращения: ).
- Для создания презентации использованы рисунки с сайтов, ссылки на которые даны в Приложении №5