Урок по физике "Тайны звука"
план-конспект урока по физике (9 класс) по теме

Тимофеева Светлана Анатольевна.

Тема урока: Тайны звука.

Цели урока:  Приложение1.     
Образовательная:  освоение знаний о методах научного познания природы;
                               овладение умениями проводить наблюдения, планировать,
                               выполнять эксперименты и делать выводы;
                               применение знаний для решения  физических задач, самостоятельного
                               приобретения информации физического содержания и оценки ее
                               достоверности.

 Развивающая:     развитие познавательных интересов интеллектуальных и творческих
                               способностей в процессе самостоятельного приобретения новых знаний
                               по физике посредством переработки и предъявления учебной и научно-
                               популярной информации.

Воспитательная:   воспитание умения обосновывать высказываемую позицию;
                               уважительно относиться к мнению оппонента;
                               показывать связь физики с другими науками.

Оборудование: Камертон, гитара, бубен, таблица «Внутреннее строение уха»,  магнитофон, компьютер с мультимедийным проектором.

Ход урока:

I. Организация урока (1 минута).  

Учитель:          Пытаются шептать клочки афиши,
                         Пытается кричать железо крыши,
                         И в трубах петь пытается вода
                         И так мычат бессильно провода.

Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам услышать окружающий мир, а значит лучше его понять.

II. Сообщение темы, цели урока (1 минута)

Наш урок мы назвали « Тайны звука».

А. Эйнштейн: “Самое прекрасное и глубокое из доступных нам чувств – это ощущение тайны, ибо в нем источник истиной науки”.

Сегодня мы повторим, что такое звук, как  он рождается, поговорим о характеристиках звука.

Изучением звуков занимается раздел физики – акустика, но мы посмотрим на этот вопрос с точки зрения разных специалистов: физиков и биологов, медиков и музыкантов, биоинженеров и строителей.

III. Мотивация (2 минуты)
Ансамбль учащихся исполняет песню « Подмосковные вечера» (1 куплет).
( Гитара, треугольник, певец).

IV. Воспроизведение и коррекция опорных знаний (1 минута).

Вопросы учителя:        1. Как называются звучащие тела?
                                       2. Что происходит в источниках?
                                       3. Что колеблется  у поющего человека?
                                       4. Что колеблется  у гитары?

Учащиеся делают вывод:   Звучащие тела колеблются.

 5.Повторение и анализ основных фактов, явлений, событий:

1. Учитель: А можно ли утверждать, что колеблющее тело  звучит?

Ученик проводит  опыт со стальной линейкой,   зажатой в тиски.

 Ученики  делают  вывод: Не всякое колеблющее тело звучит.

   Звуковая частота от 20 Гц до 20 кГц.

2.Учитель: От источника во все стороны распространяется звуковая волна. Это продольная волна, т.е. чередование сгущений и разряжений.

Видеофрагмент «Звук в вакууме».  Приложение 2.

Волны не могут распространяться в вакууме, для этого необходима упругая среда (на экране появляется таблица).

Учитель: Пользуясь таблицей, задайте друг другу  по 3 вопроса  о распространении звука.

Опрос проводится в форме физического боя (вопросы задают пары по очереди).

Примерные вопросы детей:
а)  В каких средах может распространяться звук?

б) В какой среде – жидкой или газообразной скорость звука больше?

 в)   зв. в  водороде  зв. в кислороде? Но водород и кислород  - газы. Чем это объяснить?
     ( Чем больше масса молекул газа, тем меньше  зв. в ней.).

г)  Вещества в каком агрегатном состоянии лучше всего проводят звук?

д)  Приложим ухо к одному концу стального рельса  и ударим по другому его концу? Что услышим и почему?     (2 звука.  Один из них достиг уха по рельсу, другой по воздуху (быстрее по рельсу, т.к.  .)

е)  Слышат ли рыбы под водой шаги и голоса на берегу?

ё) Зависит ли скорость звука от температуры?  
   (С увеличением температуры скорость звука возрастает).

3.Учитель: Знаете ли вы, что  в давние времена при осаде крепостей в стенах помещали людей (чаще всего это были слепые люди), которые могли определить ведёт ли враг подкоп к стенам или нет. Как они это делали? ( Прикладывали ухо к земле.)

Что мы можем сказать о проводимости звука в земле? ( Земля хорошо проводит звук).

А почему « слухачи» были именно слепые люди? (у слепых людей обостряется звук).

   Сообщение учащихся о строении уха и механизме звукового восприятия.
  Сообщение учащихся о работах Эддингтона - американского биоинженера- акустика, о создании слуховых аппаратов.

4.Характеристики звука:

  а) Громкость.
       Ученик проводит  опыт с камертоном и маятником.  
Учащиеся делают  вывод: Громкость звука зависит от амплитуды    колебания.

Учитель: Громкость звука измеряется в Беллах - в честь Александра Грэхема Белла - изобретателя телефона. На практике в дБ - десятая доля Белла.
Очень громкие звуки и шумы бывают опасны. ( Муз. звуки – колебания через равные промежутки времени, шум – через неравные промежутки времени).

  Далее несколько учеников предлагают свои проекты (выдержки) « Шумовое загрязнение и борьба с ним.»    Приложение 3. Приложение 4. Приложение 5.

  б)  Учитель: Почему шумит большая морская раковина, если её приложить к уху?
  Учащиеся  высказывают предположения:
Раковина является резонатором, усиливающая многочисленные шумы в окружающей нас среде, обычно нами не замечаемые из-за их слабости.

Ученик проводит  опыт с двумя камертонами; наблюдение и объяснение звукового резонанса.

   в) Высота  тона.   Презентация учащегося о высоте тона. Приложение6.

Звуки человеческого голоса  делятся на несколько диапазонов:

Бас- 80-350Гц (Норман Аллин англ-44 Гц;     Шаляпин)

Баритон-110-120 Гц (Высоцкий)

Тенор-130-520Гц (Козловский)

Дискант-260-1000 Гц (Р.Лоретти)

Сопрано-260-1050Гц (Г.П.Вишневская)

Колоратурное сопрано -  до 1400Гц (француженка Мадо Робен брала ре 4-ой октавы 2300Гц).

ПИФАГОР  по легенде разделил звуки на октавы.

г  ). Тембр.

Учитель: Теплый – холодный, жесткий – мягкий, легкий – тяжелый, матовый – блестящий, густой, глубокий, мужественный, суровый, ворчливый, бархатистый, насыщенный, прозрачный?-

  Много людей - голос индивидуальный. Музыкальные инструменты звучат по-разному.

 Тон, соответствующий наименьшей частоте (16Гц)- основной тон (крайняя клавиша рояля).

Тоны более высоких кратных частот - обертоны.
Тембр -количество обертонов. Тембр - качество звука.

 В звуке может быть разное количество обертонов. Оно зависит от длины, толщины и материала струны, от длины и среднего диаметра духового инструмента.

Скрипка Страдивари (Италия) - о ее звучании с непревзойденной окраской звука ходят легенды.

Орган - фабрика звуков.

 Учащийся читает отрывок из стихотворения Б.Пастернака.

     Орган отливал серебром
      Немой, как  в руках ювелира,
      А издали слышался гром
      Катившейся  из-за полмира.

 VI. Повторение, обобщение, систематизация знаний, ведущих идей и основных теорий.

 ( Тест с взаимопроверкой)

ВАРИАНТ 1

1.В каких направлениях совершаются колебания  в продольной волне?

 а) во всех направлениях;
б) только по направлению распространения волны;
в) только  перпендикулярно распространению волны;
г) по направлению распространения волны и перпендикулярно этому направлению.

2. От чего зависит громкость звука?

а) от частоты колебаний;
б) от амплитуды колебаний;
в) от частоты и амплитуды;
г) не зависит ни от   частоты, ни от амплитуды.

3. Могут ли звуковые волны распространяться  в безвоздушном пространстве?

 а) могут, например, звук выстрела в безвоздушном пространстве;
б) не могут: звуковые волны распространяются только в веществе;
в) могут, если звуковые волны поперечные.

4. От каких величин зависит высота тона?

  а) от амплитуды;
 б) от частоты;
 в) от громкости;
 г) от скорости распространения звука.

5.Как распространяется звук в однородной среде?

  а ) звук распространяется прямолинейно с постоянной скоростью в одном направлении;
 б) звук распространяется по всем направлениям, скорость уменьшается с расстоянием;
 в) звук распространяется прямолинейно  и с постоянной скоростью во всех направлениях.

6. Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 170 Гц. Определите длину звуковой волны, зная, что скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с?

 а) 0,5м;
б) 1м;
в) 2м;
г) 57800м.

7. Камертон, прикрепленный к резонансному ящику, ударили резиновым молоточком. К камертону поднесли по очереди два других камертона. Второй камертон в точности такой же,  как и первый. Третий - настроен на меньшую частоту. Какой  из камертонов начнет звучать с большей амплитудой?

 а) второй;
б) третий;
в) оба камертона;
г) ни один из них.

ВАРИАНТ 2.

В каких направлениях совершаются колебания в поперечной волне?

 а) во всех направлениях;
б) только по направлению распространения волны;
в) только  перпендикулярно распространению волны;
г) по направлению распространения волны и перпендикулярно этому направлению.

2. Из перечисленных веществ выберите  плохой проводник звука:

а) вата

б) земля

в) металл

г) вода

3. От чего зависит высота звука?

        а) от амплитуды колебаний;
       б) от длины волны;
       в) от частоты колебаний источника звука.

4. Чему равна длина звуковой волны в воде, если скорость её скорость равна 1480м/с, а частота 740Гц?

        а) 4м.
       б) 0,2м

        в) 2м.

5.Могут ли звуковые волны распространяться в безвоздушном пространстве?

        а) могут, если звуковая волна поперечная;
       б) могут, если звуковая волна продольная;
       в) не могут, т.к. они распространяются только в среде.

6. Какой прибор является источником чистого музыкального звука?

   а) камертон

   б) метроном

    в) кларнет.

7.Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты при постоянной амплитуде колебаний вынуждающей силы?

        а) непрерывно возрастает с увеличением  частоты;
       б) непрерывно убывает с увеличением  частоты;
       в)  сначала возрастает, достигает максимума, затем убывает;
       г) сначала убывает, достигая минимума, затем возрастает.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ:

7 баллов-«5»,  6 баллов- «4»,  5 баллов- «3», за каждый правильный ответ ставится 1 балл.

КОДЫ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ.

Учитель : Давайте вспомним  загадки и поговорки о звуке:

Ученики:

Живой бьет по мертвому, а этот все вопит и вопит (колокол).

Прозвучало над ясной рекою

Прозвенело в померкшем лугу,

Прокатилось над рощей немою,
Засветилось на том берегу. ( Гром, молния)

Собака лает - ветер носит.

Физика- наука о природе, а природа- способ говорить.

Не то, что мните вы природе,
Не слепок, не бездушный лик.

В ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык.

Его никто не повстречал ни разу, но что ни скажешь - повторяет сразу ( эхо).

 VII. Подведение итогов и оценка деятельности учащихся. Рефлексия:

1. О чём говорили?

2.Что делали?

3.Что нового узнали?

4. Пригодятся ли эти знания в жизни?

5.Понравился ли урок?

VIII . Домашнее задание. Приложение 1.

Физика 9 класс. А.В. Пёрышкин, Е.М. Гутник.  

§ 35-38 повторить.

Творческое задание:

 Выполнить презентации на темы: «Звукоизоляция автомобилей»,  «Звукоизоляция музыкальных студий»,  «Звукоизоляция кораблей».