Разработка урока на тему: Звук и его характеристики

Урок физики в 9 классе

«Звук. Характеристики звука»

Понамарёва Елена Владимировна,

учитель физики и математики

МОУ «СОШ № 1 г. Ершова Саратовской области»

Цель урока: сформировать у учащихся представление о звуке и его характеристиках.

Образовательные:

• познакомить учащихся с понятием " звук";

• рассмотреть виды источников звука, особенности возникновения и распространения звука, характеристики;

• формировать умение проводить физический эксперимент, по его результатам делать выводы.

Развивающие:

• развивать познавательный интерес к предмету;

• развивать творческие способности, коммуникативные навыки;

• способствовать развитию умения распознавать звуки по громкости, высоте, тембру;

• показать связь физики с музыкой, литературой, медициной.

Воспитательные:

• способствовать формированию у учащихся активной жизненной позиции, умения отстаивать своё мнение, ценить прекрасное;

• показать практическую значимость изучаемой темы.

Тип урока: урок формирования новых знаний и умений.

Используемые технологии: ИКТ (презентация урока, использование электронных образовательных ресурсов); проблемное обучение; исследовательская работа в группах).

Приборы и оборудование: компьютер, выход в Интернет, камертон, легкий шарик на нити, штатив, гитара, бумажная полоска, детский барабан, мелкие кусочки мела, математический маятник, «самодельный телефон», изготовленный заранее, раздаточный материал.

Ход урока

1. Актуализация опорных знаний

Сегодня мы продолжим изучение волновых явлений, но прежде повторим ранее изученный материал.

Часть учеников будет выполнять тестовую работу, а остальные будут отвечать на вопросы с места.

Фронтальный опрос:

1. Что такое волна?

2. Какие виды волн вы знаете?

3. В какой среде могут распространяться упругие поперечные волны? Упругие продольные волны?

5. Что называется длиной волны? Запишите формулу для нахождения длины волны.

6. За какое время колебательный процесс распространится на расстояние, равное длине волны?

7. От чего зависит скорость распространения волны?

2. Мотивация, целеполагание

(Слайд 2). Я предлагаю Вам посмотреть на экран. Здесь представлено несколько изображений. Подумайте, пожалуйста, что может объединять все эти изображения, что они могут символизировать.

Ответы учащихся.

(Слайд 3). Действительно, мы здесь видим различные проявления звука. Посмотрите, пожалуйста, шум города, звуки природы, пение птиц,…

Итак, догадались, о чем пойдет речь сегодня на уроке. Постарайтесь сформулировать тему нашего урока.

Запишем тему урока: «Звук. Распространение звука. Характеристики звука»

А что вы знаете о звуке?

А что хотите узнать нового о звуке?

Значит, цель нашего урока - рассмотреть особенности возникновения звука; выяснить, в каких средах распространяется звук, и познакомиться с характеристиками звука.

Мы живем среди различных звуков и шумов. Часть из них является полезными сигналами - они дают возможность общаться, правильно ориентироваться в окружающей среде, принимать участие в трудовом процессе и т. п. Некоторые из них, такие как шумы природы (листьев, дождя, моря, птиц и др.), даже оказывают благоприятное воздействие на человека. А многие другие мешают, раздражают и даже могут повредить здоровью. Так что же такое звук?

3. Формирование новых знаний

Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. (Демонстрируются возникновение звуковых волн с помощью разных источников: постучать по столу, в ладоши, по полу).

(Слайд 4). Чтобы узнать какие тела являются источниками звука, я предлагаю вам разделиться на группы и провести небольшое исследование. На столах у вас находится оборудование и задание, выполнив которое вы должны ответить на вопрос: какие тела являются источниками звуков?

1 группа. На штативе закрепить нить с легкой бусинкой. Ударьте по камертону молоточком и когда он зазвучит, поднесите бусинку к ветвям камертона. Что вы наблюдаете? А теперь попробуйте продать то же самое, но ударив камертон рукой. Что теперь вы наблюдаете? Какие выводы можно сделать, проделав данный опыт?

2 группа. Поднесите к звучащей струне гитары конец бумажной полоски. Что вы наблюдаете? Что вы почувствуете, если коснётесь струны пальцем? Подержите палец на струне. Что произошло со звуком? Какие выводы можно сделать, проделав данные опыты?

3 группа. Положить на поверхность барабана мелкие кусочки мела. Затем ударяйте по барабану. Что происходит с мелом в течение времени, пока звук слышен? Положите палец на поверхность барабана. Что произошло со звуком? С мелом? Какие выводы можно сделать, проделав данные опыты?

Ученики работают в группах, после чего докладывают о результатах исследования.

А теперь сформулируйте общий вывод. (Слайд 5).

Вывод. Источником звука является тело, совершающее колебание.

(Слайд 6). Источники звука бывают как естественные, так и искусственные. На доске вы видите множество источников звука, вам их нужно разделить на две группы: естественные и искусственные (один ученик работает на магнитной доске, остальные заполняют таблицу на рабочем листе).

(Слайд 7). Проверяем выполнение работы.

(Слайд 8). Всякое ли колеблющееся тело является источником звука?

Демонстрация: колебание мятника на нити и колебание рук человека.

Проблемный вопрос. Колебание есть, а звука нет. Почему?

Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать механические колебания как звук, если частота этих колебаний лежит в переделах от 16 до 20 000 Гц. Колебания этого диапазона частот называются звуковыми. Но указанные границы диапазона условны, т.к. зависят от индивидуальных особенностей уха и от возраста людей. Предлагаю вам отложить на шкале частот звуковой диапазон. (Слайд 9).

Вывод: Всякое звучащее тело колеблется, но не всякое колеблющееся тело звучит.

Существует еще два вида звука, с которыми вас познакомят ваши одноклассники, подготовившие доклад об инфразвуке и ультразвуке. Вы внимательно прослушаете их сообщения, на рабочий лист запишите определение этих видов звука и изобразите их на шкале частот.

Сообщение об инфразвуке и ультразвуке.

Переходим к вопросу распространения звука.

Предлагаю вам построить схему распространения звука: источник звука → передающая среда→ приемник звука.

Что является источником звука, мы выяснили. А теперь поговорим, что является передающей средой. (Воздух).

А в каких еще средах может распространяться звук или только в воздухе? (В жидкостях и твердых телах).

То, что звук распространяется в твердых телах легко доказать с помощью эксперимента.

Демонстрация. Опыт с самодельным «телефоном», который приготовлен заранее.

Участники разговора берут стаканы и расходятся, насколько позволяет шнур. (Только нужно учесть следующее - надо разойтись так, чтобы верёвка как следует натянулась. Звук хорошо проводится шнуром только тогда, когда шнур натянут. Потом один из участников должен говорить в стакан, а другой приставит свой стаканчик к уху, то даже тихо произносимые слова будут отлично слышны.

Вывод: Шнур хорошо проводит звук, так как все твёрдые тела лучше передают звуковые волны.

Давно замечено хорошее распространение звука и по земле. Известный русский писатель Карамзин в «Истории государства Российского» пишет, как перед Куликовской битвой князь Димитрий Донской сам выехал на разведку в поле и, приложив ухо к земле, услышал конский топот приближающихся татарских полчищ.

Жидкости также хорошо проводят звук. Опытные рыбаки знают, что рыбы слышат голоса на берегу. Вода также хорошо проводит звук. Нырнув в воду, можно отчётливо слышать, как стучат друг о друга камни, как шумит перекатывающаяся во время прибоя галька, как работает машина парохода. Свойство воды - хорошо проводить звук - широко используется в наше время для звуковой разведки на море во время войны, а также для измерения морских глубин. Приведённые примеры говорят о том, что звуковая волна может передаваться не только по воздуху или вообще по газам, но и по жидкостям и твёрдым телам.

Проблемный вопрос. Как вы думаете, распространяется ли звук в безвоздушной среде? Ответить на этот вопрос вы сможете, посмотрев видеофрагмент. (Слайд 10 - нажать на любом месте на картинке).

Просматривают видеофрагмент «Распространение звука».

Вывод: Звук в вакууме не распространяется.

Почему? Потому что звук не может передаваться через пустоту. И это легко объяснимо. Ведь в пустоте нечему колебаться! Звуковая волна - чередование сгущений и разрежений, - встречая на своём пути пустоту, как бы обрывается. А какой волной: продольной и поперечной является звуковая волна? (Продольной).

В воздухе звуковые волны - продольные волны, создаваемые колебаниями частиц воздуха, - это чередование сгущений и разряжений воздуха (областей повышенного и пониженного давлений).

Запишем общий вывод в рабочий лист.

Звук - это механические продольные волны, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах с частотой колебания от 16 Гц до 20 000 Гц

Теперь рассмотрим характеристики звука.

Звуки бывают разные. Мы легко различаем свист и дробь барабана, мужской голос от женского. Чем же отличаются звуки друг от друга? Для начала давайте разберёмся, что такое свойства и качества звука. Свойствами звука называют присущие ему физические особенности, а качествами звука - отражения физических свойств звука в наших ощущениях. Определённое свойство звука отражается в его качестве. (Слайд 11).

Разберём подробнее данные характеристики звука. (Слайд 11 - кнопка «Просмотреть характеристики звука).

4. Закрепление материала

А теперь проверим, хорошо ли вы поняли новую тему. Для этого предлагаю ответить на некоторые вопросы:

1. От чего зависит громкость и высота звука? Вы должны правильно вставить пропущенные слова и правильно охарактеризовать звук, изображенный на слайде (громкий или тихий, высокий или низкий). (Слайд 12, 13; проверка с помощью кнопок «Прослушать»).

2. Какое выражение всегда верно: 1) всякое звучащее тело колеблется; 2) всякое колеблющееся тело звучит? (Слайд 14).

3. Могли бы астронавты общаться на Луне с помощью звуковых волн?

4. К какому виду волн относятся звуковые волны?

5. Почему летучие мыши даже в полной темноте не натыкаются на препятствия?

6. В какой последовательности на шкале частот волн следует расположить диапазоны слышимого звука, инфразвука и ультразвука?

7. Почему понижается высота звука циркулярной пилы, когда к ней прижимают доску?

8. Почему струны, предназначенные для создания низких звуков (басов), оплетают спиралью из проволоки?

9. Какое из насекомых: комар или муха делает больше взмахов крыльями при полёте? Почему?

10. Стук получается более громким, если стучать не в стену, а в дверь с одинаковой силой. Почему?

5. Подведение итогов. Рефлексия

(Слайд 15 - звучит музыка). Сегодня мы познакомились с физической природой звука и его основными характеристиками. Звук нашел очень широкое распространение в живой природе и технике. Большое количество информации к человеку поступает благодаря звуку. А для некоторых животных звук является основным источником информации об окружающей среде. Большое значение имеет звук также в искусстве, музыке.

Звуки музыки вызывают в нас самые различные переживания: чувство радости, бодрости, подъёма сил или же, наоборот, задумчивость и грусть. Музыка - одно из старейших искусств. Со времён глубокой древности человеку было знакомо наслаждение, вызываемое определёнными музыкальными созвучиями. Музыка с такой необъяснимой силой действовала на человека, что наши далёкие предки считали её даром богов.

Рефлексия. Продолжить предложения:

1. На уроке мне было…

2. Тема урока мне…

3. Я работал на уроке…

4. У меня есть вопросы по теме…

5. Свою работу на уроке я оцениваю…

(Слайд 16). Домашнее задание: § 34,35, 36, 37; по желанию доклад «Отражение звука. Эхо».

Наш урок закончен. Большое спасибо за внимание.

6. Приложение

Тест для повторения изученного материала «Колебания и волны»

1. Какие из перечисленных движений не являются колебательными:

1. движение качелей;

2. движение струны гитары;

3. движение маятника часов;

4. движение мяча, падающего на землю.

2. Период колебаний - это

1. число колебаний в единицу времени;

2. время, за которое совершаются колебания;

3. время, за которое совершается одно полное колебание;

4. модуль максимального смещения от положения равновесия.

3. Что называют длиной волны?

1. Расстояние, проходимое волной за половину периода.

2. Расстояние, проходимое волной за один период.

3. Расстояние, проходимое волной за определённое время.

4. Расстояние, проходимое волной за четверть периода.

4. Выберите свойства, относящиеся к продольным волнам:

1. Эти волны могут распространяться только в газах.

2. Эти волны могут распространяться только в газах и жидкостях.

3. Эти волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах.

4. Эти волны возникают при деформации сдвига.

5. Выберите свойства, относящиеся к поперечным волнам:

1. Эти волны могут распространяться только в газах.

2. Эти волны могут распространяться только в газах и жидкостях.

3. Эти волны могут распространяться в газах, жидкостях и твёрдых телах.

4. Эти волны возникают при деформации сдвига.

6. Чему равен период свободных колебаний, если за 2 с маятник совершил 20 полных колебаний.

1. 10 с.

2. 5 с.

3. 0,1 с.

4. 0,5 с.

7. Чему равна длина волны, распространяющейся со скоростью 12 м/с, если частицы в волне колеблются с частотой 0,6 Гц.

1. 5 м.

2. 7,2 м.

3. 10 м.

4. 20 м.

8. Рыболов заметил, что за промежуток времени 10 с поплавок совершил на волнах 20 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн λ =1,2 м. Определите скорость распространения волн.

1. 1,2 м/с.

2. 2,4 м/с.

3. 3,6 м/с.

4. 4,8 м/с.

Ответы: 1D, 2C, 3B, 4C, 5D, 6C, 7D, 8B.

Использованные источники

1. Физика. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. - М.: Дрофа, 2010.

2. Сборник задач по физике. 7 - 9 классы: к учебнику А.В. Перышкина и др./А.В. Перышкин - М.: Издательство «Экзамен», 2010.

3. Сборник задач по физике. 7 - 9 классы: пособие для учащихся общеобразовательных учреждений/ В.И. Лукашик, Е.В. Иванова - М.: Просвещение, 2011.

4. ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E2%F3%EA

5. files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc7a2-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/2_9.swf

6. tinlib.ru/fizika/zvuk_i_sluh/p2.php

7. hep.by/2012/07/30/provodniki-zvuka/

8. zvuk-i-sluh.ru/provodniki-zvuka.html

9. e-reading-lib.org/bookreader.php/139731/Suslov_-_Zvuk_i_sluh.html

10. litfile.net/web/192957/197000-198000

11. olegg.moyblog.net/2012/11/19/качественный-звук-и-все-что-с-ним-связа/

12. cheboksari-gorod.ru/video/nauka/zvuk-i-vakum.html

7