Разработка урока физики на тему "Звуковые волны". 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8


Цели урока: выяснить физическую природу звука, познакомить учащихся с колебаниями, которые человек воспринимает, как звук; показать, что такое громкость и высота звука, как звук распространяется в различных средах.

Оборудование: колокольчик, резиновый шнур, два камертона, таблица громкости, металлофон, (гитара), проигрыватель или магнитофон, пластинки с голосами различных певцов, запись “Полет шмеля” А.Мусоргского, аудиозаписи “Звуки природы” и др. или компьютер, где есть соответствующие звуковые файлы (вопросы учителя выделены синим цветом; то, что должны записать дети – красным)

I. Опрос.

А) индивидуальный: к доске приглашаются два ученика, каждый получает карточку с задачей. На доске надо сделать рисунок, затем ответить на вопрос.

1. В бегущей волне частица А имеет направление скорости, указанное на рисунке. В каком направлении движется волна?

2. Волна движется влево, определите направление движения точки А.

Б) Фронтальный:

1. Что такое волна?

2. Назовите условия возникновения волн?

3. Назовите виды волн.

4. Какие волны называются поперечными?

5. Какие волны называются продольными?

6. В каких средах могут распространяться волны?

7. Что называется длиной волны? Как ее можно найти?

8. Как найти скорость волны?

9. Какие характеристики волны меняются при переходе из одной среды в другую? Какие не меняются? Почему?

10. Качественный вопрос. Морские волны, приближаясь к берегу, увеличивают свою высоту до 40 м. Почему это происходит?

II. Изучение нового материала.

Учитель.

Морские волны встречают нас только на море, но есть волны, которые рядом с нами почти всегда.

Сможете ли вы отгадать, о чем идет речь?

“Фырчит, рычит,
Ветки ломает,
Пыль поднимает,
С ног сбивает.
Слышишь его,
Да не видишь его” (Ветер).

Вопросы: Мы воспринимаем ветер, как движение воздухи и еще как?

Что же такое звук?

Звук (звуковые волны) - волны, которые вызывают у человека слуховые ощущения.

Учитель. Послушайте, пожалуйста, отрывок из рассказа Мамина-Сибиряка “Зимовье на Студеной”:

“Музгарко лег и, положив остромордую голову в передние лапы, не спускал глаз с хозяина. Когда старик накинул на плечи дырявый полушубок, собака радостно залаяла и бросилась к двери.

К берегу была причалена маленькая лодка, Музгарко первый в нее вскочил и слабо взвизгнул.

- Чего обрадовался? – окликнул его старик. – Может, и нет в наших сетях ничего.

Но собака знала, что – есть и опять взвизгнула”

Учитель. Как же собака это узнала?

Учащиеся обычно предлагают ответы, близкие к правильному, но для того, чтобы ответ был совершенно точным, учитель предлагает обратиться к учебнику, стр. 62.

Учащиеся находят таблицу, в которой представлены диапазоны звуковых частот разных животных. Из этой таблицы становится ясно: почему слышала собака; как слышит дельфин, и после этого уточняется определение звуковых волн.

 Звук (звуковые волны) - волны, которые вызывают у человека слуховые ощущения, их частота 16 Гц- 20 000 Гц.

Учитель. Когда мы слышим звук реактивного самолета, если стрекочет кузнечик где-то в траве, – мы непроизвольно поворачиваемся к тому предмету, откуда исходит звук.

Вопросы:

И что же мы там всегда обнаруживаем?

Учащиеся говорят, что “какое-нибудь” тело.

Источник звука – тело, которое колеблется с частотой 16 – 20 000 Гц.

Учитель.

Назовите, пожалуйста, какие-нибудь тела, которые издают звук.

Учащиеся называют.

Учитель говорит о том, что все эти источники звука можно поделить на две группы; приводит примеры и учащиеся распределяют их:

Естественные Искусственные
шум ручья взрывы
шорох листьев камертон
молния дисковая сирена

Перед тем, как говорить о молнии, учитель читает скороговорку:

“Гром гремучий
Тресни тучи,
Дай дождя
С небесной кручи”

Сообщает о температуре в искровом канале, высоком давлении, ударной волне и частоте звука, возникающего при этом.

Камертон демонстрируется учащимся, они слышат, как он звучит; схематично зарисовывают в тетрадь, записывают название основных частей, частоту его звука. Так же кратко учитель рассказывает о дисковой сирене. Предварительно можно задать вопрос о том, кто такие сирены.

Учитель.

Недавно, на нашем школьном вечере ребята из 6 класса показывали сценку:

- Анюта!

- Я тута!

- Принеси мне кольцо!

- А, яйцо...

- Принеси мне подушку!

- А, лягушку...

Почему старая служанка никак не может угодить барыне?

Учащиеся дают ответ.

Учитель и ученики уточняют, обобщают; учащиеся записывают.

Причины, ухудшающие слух:

1. Возраст.

2. Болезни.

3. Громкие звуки. (Здесь учитель кратко может сказать о вреде громкой музыки, и о том, что в России существовала “казнь под колокол”).

Учитель.

- В детстве я очень любила книгу Э.Распэ “Приключения барона Мюнхаузена”. В одной из его историй есть такой эпизод:

“ У самой дороги заметили мы человека, который лежал, приложив ухо к земле.

- Что ты тут делаешь? – спросил я его.

- Слушаю, как в поле растет трава! – ответил он.

- И слышишь?

- Отлично слышу!”

Учитель. Вопрос.

Возможно ли такое?

И почему во время грозы мы сначала видим молнию, а только спустя некоторое время, иногда весьма продолжительное, слышим гром?

Учитель раздает учащимся сушки, предлагает перекусить и послушать себя во время жевания, а потом закрыв уши ладонями, а позже – положив голову на парту.

Учитель вместе с учащимися делает вывод о том, что в разных средах звук распространяется с разной скоростью.

Учитель раздает учащимся заранее напечатанную таблицу.

Вещество Скорость звука, м/с
Воздух  
Вода  
железо  

Из параграфа учебника учащиеся должны записать в таблицу значения скорости в различных веществах. Для домашнего обдумывания учитель предлагает записать на полях тетради вопрос: Почему?

Учитель.

- Так что же, чтобы лучше слышать, надо постоянно на землю бросаться? Но мы с вами и в воздухе одни звуки слышим более громко, другие – тише. От чего это зависит?

Опыт.

Рядом с камертоном ставится штатив с подвешенным легким шариком (у меня он сделан из газеты). Учитель слегка ударяет по камертону. Учащиеся слышат слабый звук, шарик немного отскакивает.

1) Чем создается звук?

2) Почему отскакивает шарик?

Учитель ударяет сильнее.

3) Как изменилось поведение шарика? Почему?

4) А громкость при этом как меняется?

5) Так от чего же зависит громкость звука?

Записываем определение.

Громкость звука определяется амплитудой колебаний источника.

Единицы громкости:

“сон” (от латинского “сонус”- звук)

дециБелл (дБ)

Учитель раздает ученикам таблицы, в которые они дома должны занести информацию о громкости звука, измеренной в сон

Единицы громкости.

Звук Сон Децибел
Тиканье часов   10
Шорох листьев   10
Тихий разговор   20
Уличный шум   70
Рёв двигателя реактивного самолёта   120
  боль боль

Учитель

- А вспомните, из какого это произведения:

“Да у той ли что речки Смородины,..
Сидит Соловей-разбойник, Одихматьев сын.
Ух, как свищет Соловей, да по-соловьему,
Он кричит злодей разбойник по-звериному,
От его ли от посвиста звериного
Все-то травушки-муравы заплетаются,
Все лазоревы цветочки осыпаются,
Темны лесушки к земле все преклоняются,
А что есть людей, то все мертвы лежат...”

Учитель. Вопрос.

Ну а если нет таких феноменальных способностей, как усилить звук?

Учащиеся обычно предлагают что-нибудь правильное, и с помощью учителя делают в тетради записи о мегафоне.

Затем учитель просит учеников посмотреть на диковинный аппарат, который изображен в учебнике на рис.54, стр. 69. Учитель говорит, что это устройство было изобретено Т.Эдиссоном в 1877 году, и с его помощью до нас дошли, например, голоса Л.Н.Толстого и Ф.И.Шаляпина.

Учитель включает запись голоса Шаляпина.

Вопрос. Вы не знаете, как называется такой голос?

Учитель показывает детям металлофон, ударяет по некоторым пластинкам.

Вопрос.

Эти звуки более высокие или более низкие по сравнению с голосом певца?

  • Как вы думаете, какие из этих пластинок чаще колеблются?
  • И какой получается звук?

Если есть гитара, можно ее показать учащимся, обратить внимание на толщину струн, послушать, как звучат разные струны.

Вопрос.

  • Как вы думаете, какие из этих струн могут чаще колебаться?
  • И какой получается звук?

Делается вывод о том, что высота звука зависит от частоты колебаний

Вопрос.

Как создается голос у человека? Птиц? А чем создают звук насекомые?

Учитель.

Отгадайте загадки.

Летит, урчит,
По-бычьи мычит,
По-медвежьи рычит.
(Жук)

Летит птица -
Не крылата, не перната,
Носик долгий,
Голос тонкий.
(Комар)

Дети обычно отгадывают загадки довольно быстро, и кто-нибудь догадывается, что звук создается колебаниями крыльев.

Если позволяет время, можно послушать пластинку или другую запись с музыкальным отрывком М.П.Мусоргского “Полет шмеля”, не сообщая детям название произведения, и попросить узнать насекомое.

Учитель. Отгадайте еще одну загадку:

“Когда вы заблудитесь в темном лесу
И встретите злую сову,
Вы крикните только погромче: “Ау!”
И вам отзовется: “Ау!””

Вопрос.

Что это?

Эхо - звуковые волны, отраженные от препятствия.

Задача. (Заранее написана на обратной стороне доски или выводится на экран)

Длины звуковых волн, которые воспринимают пожилые люди 0,034 м, а дети - 0,015 м. Определите, какие верхние частоты им доступны? Скорость звука в воздухе принять равной 340 м/с.

Вопрос. Что вы нового узнали на сегодняшнем уроке?

Скучно вам было или интересно?

IV.ДЗ. Параграфы 24-26, задачи №106(п), № 114(у).