Учительська світлиця

УРОК № 53 / I.4-7. ЗВУКОВІ ЯВИЩА. ШВИДКІСТЬ ЗВУКУ. КЛАСИФІКАЦІЯ ЗВУКІВ, ЇХНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Мета: 1) поглибити знання учнів про механічні хвилі, вивчити властивості хвиль звукового діапазону: спосіб отримання таких хвиль, фізичні та акустичні характеристики звуку, розглянути різноманітні джерела звукових хвиль, властивості звукових хвиль та їх вплив на живі організми; продовжити формування вмінь розв'язувати задачі з використанням формули швидкості поширення механічних хвиль звукового діапазону залежно від частоти;

2) продовжити ознайомлення учнів з навколишнім світом, навчити учнів давати пояснення звуковим явищам з фізичного погляду, продовжити формування вмінь аналізувати навчальну інформацію та робити відповідні висновки, формування вмінь пояснювати спостережувані природні явища (землетруси), використовуючи фізичні закони;

3) продовжити формування наукового світогляду через пояснення звукових явищ, поширення механічних хвиль з фізичного погляду, продовжити формування здоров'язберігальної компетентності учнів шляхом ознайомлення негативного впливу звуків різних діапазонів на живі істоти, правил поведінки під час землетрусів.

Очікувані результати: учні знають і розуміють сутність хвильового процесу, умов утворення механічних хвиль звукового діапазону, можуть розв'язувати задачі за допомогою формул взаємозв'язку довжини, частоти й швидкості поширення звукових хвиль.

Тип уроку: урок вивчення та засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ 0,5 хв

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ 5 хв

III. ОГОЛОШЕННЯ ТЕМИ УРОКУ (ЦОР) 2 хв

Дидактична гра «Впізнай героя» (див. ЦОР до уроку)

IV. ЦІЛЕПОКЛАДАННЯ

V. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ (ЦОР) 25 хв + 7 хв

Робота в групах

1. Що таке звук?

· Звук — це механічні хвилі, які викликають звукові відчуття та сприймаються людським органом слуху.

Досліди показують, що органи слуху людини сприймають коливання частотами від 16 до 20 000 Гц. Існують хвилі, частота яких менша від 16 Гц (інфразвук) і більша за 20 000 Гц (ультразвук). Але ці діапазони людським вухом не сприймаються (аналіз нижче наведеної діаграми, ЦОР — електронний варіант).

2. Що таке джерело звуку?

Джерелами звуку можуть поставати будь-які тіла, що здійснюють коливання зі звуковою частотою (від 16 до 20 000 Гц).

Дослід: джерела звуку. Із обладнання, наявного у фізичному кабінеті, учитель демонструє різноманітні джерела звуку. Можна провести досить цікаві досліди, наприклад, «Склянка, що кукурікає» (опис в електронному додатку).

Демонстрація камертона, отримання звуку.

3. Поширення звуку

Відеофрагмент Поширення звукових хвиль у пружному середовищі, вакуумі (ЦОР)

Демонструється згасання звуку від годинника під час відкачування повітря з-під ковпака повітряного насосу.

Під час обговорення результатів досліду учні формулюють висновки:

Умови, необхідні для існування звуку

Для існування звуку необхідні:

1. Джерело звуку (частота 16-20 000 Гц)

2. Пружне середовище

3. Приймач звуку (слуховий апарат людини)

4. Характеристики звуку

Висота звуку —характеристика, що визначається частотою коливань. Чим більша частота коливання тіла, тим звук буде вищим.

Тембром називають «забарвлення» звуку. Тембр залежить від того, які відтворюються звукові коливання, крім основного тону. Саме відтворення додаткових коливань (обертонів) і характеризує красу звучання того або іншого голосу або інструмента.

Гучність звуку залежить від амплітуди коливань.

чутливість людського вуха різна для різних частот. Для того щоб викликати звукове відчуття, хвиля повинна мати деяку мінімальну інтенсивність, але якщо ця інтенсивність перевищує певну межу, то звук не чутно і викликає тільки больові відчуття. Таким чином, для кожної частоти коливань існує найменша — поріг чутності, і найбільша —поріг больового відчуття, інтенсивність звуку, здатна викликати звукове відчуття.

Швидкість поширення звукових хвиль

Швидкість звуку в парах або газах коливається в межах 150-1000 м/c. У рідких середовищах вона складає вже 750-2000 м/c, а в твердих матеріалах — 2000-6500 м/c. У нормальних умовах швидкість звуку в повітрі досягає 331 м/c. У звичайній воді — 1500 м/c.

Швидкість звуку в газоподібних середовищах зростає з підвищенням температури і тиску.

У рідинах вона найчастіше зменшується за збільшення T. У воді зі зростанням температури швидкість звуку збільшується. Свого максимуму вона досягає за нагрівання до 74 °С. за подальшого підвищення температури швидкість звуку зменшується.

У ізотопному твердому тілі вона визначається його густиною і модулями пружності.

В необмежених твердих тілах поширюються поперечні (зсувні) і поздовжні пружні хвилі.

Розв'язування задач

1. Хто в польоті частіше махає крилами: джміль чи комар?

2. Яка довжина звукової хвилі ноти «мі» в малій октаві, якщо частота коливань дорівнює 164,8 Гц, а швидкість звуку у повітрі 331 м/c?

3. У скільки разів зміниться довжина звукової хвилі під час переходу із повітря у воду? Швидкість поширення звуку в повітрі 340 м/c, у воді — 1450 м/c.

VI. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ УЧНІВ 2 хв

Перегляд відеофрагментів «Звукові хвилі» (див. ЦОР)

Питання

Перший рівень

1. Яка фізична природа звуку?

2. Які тіла є джерелами звуку?

3. Чому для поширення звуку необхідне середовище?

4. Чим визначають гучність звуку і його висоту?

Другий рівень

1. Чому для швидкості звуку у твердих тілах зазначають два її значення?

2. Чим зумовлено відмінність тембру звуків?

3. Поздовжні чи поперечні коливання виникають у звукових хвилях у повітрі? у воді? у твердому тілі?

4. З якою частотою коливається барабанна перетинка вуха людини, коли до неї доходить звук?

5. Як зміниться гучність звуку, якщо зменшити амплітуду коливань джерела, що його видає?

6. Літак летить із надзвуковою швидкістю. чи чутно в кабіні пілота звук роботи двигуна, який розміщено за кабіною?

7. Як змінюються частота й довжина хвилі звуку під час переходу з повітря у воду?

5. Чи завжди голоснішому звуку відповідає більша амплітуда звукової хвилі?

VІІ. РЕФЛЕКСІЯ

VІІI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Вивчити відповідний параграф підручника, конспект уроку, відповісти на запитання після параграфа, виконати завдання за задачником.