Автор конспекта:
Автор(ы): — Разработала учитель Яковлева Л.А.

Место работы, должность: — физики МОУ-СОШ№11города Альметьевск Республики Татарстан

Регион: — Республика Татарстан

Характеристики урока (занятия) Уровень образования: — основное общее образование

Целевая аудитория: — Учитель (преподаватель)

Класс(ы): — 9 класс

Предмет(ы): — Физика

Цель урока: — Цели урока. Образовательные (обучающие): 1) на основе опытов выяснить условия распространения звука в средах; выяснить виды сред, в которых звук распространяется; 2) необходимость определения скорости звука в средах; 3) расширение знаний учащихся путем формирования новых представлений о звуке.

Тип урока: — Урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Учащихся в классе (аудитории): — 30

Используемое оборудование: — Оборудование к уроку: колокол воздушного насоса, воздушный насос, игрушечный музыкальный микрофон, целлофановый пакет, прозрачный сосуд с водой, звуковой телефон, электрофорная машина, кусок металлической трубы, деревянная линейка, учебник «Физика 9», сборники задач, Кимы ЕГЭ по физике. Демонстрации: необходимость упругой среды для передачи звука; скорость звука в воздухе и древесине.

Краткое описание: — ПЛАН УРОКА. I. Актуализация прежних знаний (фронтальный опрос). II. Проверочный письменный тест по теме «Звук и его характеристики». III. Новый материал. Наличие среды – необходимые условия распространения звука. Скорость звука в различных средах. Плохие и хорошие проводники звука. Применение звука в жизни, науке, технике и природе (интересные факты). IV. Закрепление. 1) Решение задач по теме урока из «Сборника задач по физике». 2) Решение задач по теме урока из ЕГЭ по физике. 3) Использование знаний о звуке в пословицах и поговорках. V. Домашнее задание. 1. Прочитать §37-38. Решить задачи упражнения 31,32(1,2).

Ресурс для профильной школы: — Ресурс для профильной школы

ХОД УРОКА. I. Актуализация прежних знаний. Учитель. Несколько уроков мы изучаем с вами механические волны. Последние два урока мы изучали один из видов механических волн — звуковую волну, т.е. звук. • Что же такое звук? Ответы учеников. Звук – механическая продольная волна с колебаниями звуковой частоты. Учитель. Что является источником звука? Ответы учеников. Голосовые связки, мембраны микрофона и другие тела или среды, колеблющиеся со звуковой частотой. Учитель. Какие приемники звука вы знаете? Ответы учеников. Ухо, мегафон, мембрана телефона и микрофона, динамика и т.д. Учитель. Какие виды звука различают? Ответы учеников. Музыкальный звук и шум. Учитель. Перечислите основные характеристики звука? Ответы учеников. Громкость, тон, тембр и обертон звука. Учитель. Какие у звука есть еще волновые характеристики? Ответы учеников. Λ – длина волны – это расстояние между ближайшими слоями сжатия или разряжения молекул упругой среды в которой распространяется звук. Τ – период волны – время распространения одной волны. ν – частота звука, т.е. число колебания звука за 1 секунду. Учитель. На какие звуки по частоте делятся звуковые волны? Ответы учеников. Акустические (слышимые) ухом звуки, неслышимые ухом инфразвуки, ультразвуки, гиперзвуки. Учитель. Какой раздел физики изучает звуки? Ответы учеников. Акустика – раздел физики изучающий возникновение, распространение и свойства звуковых волн. Учитель. А теперь ответим на вопросы теста по пройденному материалу? II. Ответы учеников. (по данным теста) I Вариант 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.Отчего 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.Частота колебаний волны 170 Гц. Если скорость волны 340 м/с, то какова длина волны? а) 0,5м б) 1м; в) 2м; г) 57800м. 4.Что такое Тембр звука? а)совокупность обертонов; б) совокупность чистых тонов; в) совокупность частот; г) совокупность высот звука 5.Каков диапазон звука? а) 16-20Гц; б) 20-500Гц; в) 20-20000Гц; г) 5000-1000Гц. 6.Что такое музыкальный звук? а) звук музыкального инструмента; б) звук песни; в) звук струны; г) звук, издаваемый гармонически колеблющимся телом. II Вариант. 1.В каких направлениях совершаются колебания в поперечной волне? а) во всех направлениях; б)только по направлении распространения волны; в) только перпендикулярно распространению волны; г) по направлению распространению волны и перпендикулярно этому направлению. 2.Чем определяется высота звука? а) частотой колебаний; б) амплитудой колебаний; в) частотой и амплитудой; г) ни частотой, ни амплитудой. 3.Частота колебаний волны 680Гц. Если скорость волны 340м/с, то чему равна длина волны? а) 0,5м; б) 1м; в) 2м; г) 231200м. 4.Что такое тон звука? а) звук одной частоты; б) звуки нескольких частот; в) звуки диапазона частот; г) звуки возмущения. 5.Что является источником звука? а) столб воздуха; б) любое тело, колеблющееся с звуковой частотой; в) колеблющаяся струна; г) колеблющаяся щетка. 6.Что такое шум? а) звук барабана; б) звук, издаваемый телом, колеблющимся негормонически; в) звук пения человека; г) звук удара. Тесты сдаются учителю. Учитель. Многие свойства звука мы уже знаем и применяем, но еще на многие вопросы акустика ищет ответы. II. Новый материал. На доске записаны темы и цель урока. Учитель. Запишем тему и цель сегодняшнего урока. Сегодня мы с вами выясним, как звук доходит до нас? Какое условие необходимо для возникновения звуковых волн? Повторим эксперимент английского физика Р.Бойля, проведенного им в 1660 году. Опыт1. Звучащий звонок помещаем под колокол воздушного насоса. Откачиваем воздух из под колокола воздушного насоса воздушным насосом. После того, как мы откачаем воздух, мы не слышим звучание электрического звонка. Когда же мы вновь впускаем воздух под колокол, электрический звонок снова звучит для нас. Почему так происходит? Ответы учеников. При откачивании воздуха под колоколом получили вакуум – безвоздушное пространство. Звук в вакууме не распространяется, а в воздухе распространяется. (Почему?) Для распространения звука нужны молекулы, связанные с силами взаимодействия, т.е. упругая среда, вещество. В данном опыте мы доказали, что воздух – проводник звука, а вакуум — не проводник звука. Учитель. Звук проводит не только воздух, но и другие неразряженные газы – азот, водород и т.д. Проделаем следующий опыт2: опустим звучащие детский музыкальный «микрофон» обернутый в целлофан, в сосуд с водой звук слышен и сквозь воду. Какой вывод мы можем сделать из этого эксперимента? Ответы учеников. Вода также является проводником звука. Учитель. Ребята изготовили звуковой телефон и сейчас продемонстрируют его работу и объяснят принцип его работы Ответы учеников. (Демонстрация учащимися работы звукового телефона и объяснений его действия.) Учитель. Какой вывод мы можем сделать из данного опыта? Ответы учеников. Звук передается по нити. Учитель. Приложите ухо к парте и постучите по ней. Что мы ощущаем? Ответы учеников. Звук передается по дереву. Учитель. Можно постучать по куску трубы, по трубе батареи с водой, в стену, в дверь и т.д. Во всех этих процессах звук передается, лучше или хуже, по любому твердому телу. Какой же вывод мы можем сделать из проведенных экспериментов? Ответы учеников. Чтобы звук распространялся в пространстве, необходимо, чтобы в этом пространстве была какая-то упругая среда, т.е. вещество из взаимодействующих между собой молекул. Учитель. Запишем в тетрадь полученные выводы: Условия распространения звука — «Звук распространяется в пространстве при наличии упругой среды. Звук распространяется в газах, жидкостях и твердых телах. Колебание среды, воспринимаемое органом слуха, называется звуком. Среда необходима для передачи колебания от источника звука к приемнику звука». Проведем еще один опыт с электрофорной машиной. Мы видим молнию, а звук разряда, т.е. гром, слышан позже, почему? Ответы учеников. Звуковая волна, как и любые механические волны, распространяется в пространстве не мгновенно, а с определенной скоростью. Учитель. Из истории известно, как впервые измерили скорость звука в воздухе. Об этом ребята приготовили сообщение – историческую справку. Ответы учеников. Историческая справка об измерении скорости звука в воздухе. Учитель. Итак мы теперь знаем, что скорость звука зависит от среды, ее температуры. Для воздуха была выведена формула расчета скорости звука при разной температуры воздуха υзв.=331,3√1+άt° , где ά = 1/273 –температурный коэффициент. Теперь мы знаем, что скорость звука в разных газах различна – чем больше масса молекул газа, тем меньше скорость звука в нем: в водороде 1284м/с, в кислороде 316м/с. Скорость звука в жидкости в 4,25 раза больше чем в воздухе. Ребята подготовтли историческую справку о том, как была измерена скорость в воде впервые в 1826 году. Ответы учеников. (Сообщение исторической справки). Учитель. Сейчас мы имеем более точное значение скорости звука в разных жидкостях и при разной температуре. Эти сведения можно взять в любом справочнике. Давно разработаны методы определения скорости звука в твердых телах и мы знаем что они больше, чем в жидкостях и газах: при 20° в стали и алюминии 5000м/с, в железе 5850 м/с. Из всего что мы узнали и повторили давайте попробуем записать формулы для расчета скорости звука из опытов ученых и из волновых свойств звука. Ответы учеников. υ зв.=S/t Λ=υзв.*T=υзв./ν => υзв.=λ/T=ν*λ Учитель. (Учитель демонстрирует опыт: звучащий звонок закрывает войлочной шапкой, звук слышен плохо). Почему мы стали хуже слышать звук? Ответы учеников. Есть вещества, которые плохо пропускают звук и используются в звукоизоляции: войлок, пористые блоки, пенопласт, пробка ит.д. Учитель. Итак, что же мы еще сегодня выяснили о звуке? Ответы учеников. 1.Звук распространяется только при наличии упругой среды. В вакууме и разряженном газе он не распространяется. 2.Звук распространяется не мгновенно, а с определенной скоростью, которая называется скоростью звука. 3.Скорость звука зависит от свойств и температуры среды, в которой звук распространяется. 4.Звук распространяется в газах, жидкостях и твердых телах. Учитель. Ребята подготовили сообщения и интересные факты применения звуков в жизни, науке, технике и природе. Ответы учеников. (Делают сообщения и зачитывают интересные факты.) III. Интересные факты. Учитель. Почему громкие звуки на берегу не слышны в воде, и наоборот? Ответы учеников. Звук не переходит из одной среды в другую, если их плотности резко отличны, например из воды в воздух. Учитель. Почему пароходный гудок имеет низкий звук (50Гц) и слышен на большие расстояния. Ответы учеников. Звуки разной частоты по — разному поглощаются в воздухе. Высокие звуки – сильнее, низкие – меньше. Еще меньше поглощаются инфразвуки, особенно в воде. Ультразвук сильно поглощается в воздухе и слабо в воде. Интересно пофантазировать, что было бы если υзв. в воздухе была бы меньше 340м/с, например 340мм/с, меньше υ движения пешеходов. Сидя в кресле, вы слушаете рассказ знакомого который ходит при этом взад и вперед по комнате. Если бы υзв. была 340м/с, это расхаживание не мешает его слушать. Но если υзв.< 340м/с, то звука, произнесенные будут догонять новые и перемешиваться с ними, получится путаница звука и вы ничего не поймете из речи вашего знакомого. Когда он будет приближаться , до вас сначала дойдут только что произнесенные звуки, произнесенные ранее дойдут позже, т.к. произносящий обгоняет свои звуки. Голос человека слаб, но для его усиления придумывают всякие устройства, например рупор, мегафон – энергия звука не рассеивается во все стороны, концентрируется в одном направлении, зато человеческое ухо обладает поразительной способностью воспринимать слабые звуки и переносить чудовищные раскаты грома. 1.Если приложить ухо к рельсу, то можно услышать звук идущего поезда. 2.В старые времена слепые «Слухачи» при осаде крепости определяли, ведет ли враг подкоп стен. 3.Охотники-индейцы, воины в степях, прикладываясь ухом к земле, слышали приближение шагов людей, топот копыт лошадей. 4.Люди, потерпевшие слух, танцуют по музыку, которая доходит до слуховых нервов через пол и кости. 5. Глухой Бетховен слушал музыку, касаясь тростью рояля или другого инструмента. Звуковые колебания широко распространены. Иногда приходится слышать, что кому-то легче работается под музыку или при включенном радио. На самом деле это не совсем так: опыты показывают, что производительность умственного труда даже при негромко звучащем радио падает в несколько раз. Мы живем в мире звуков. Как правило, шум, громкие звуки нас раздражают, мешают работать, отдыхать, думать. Но шум может действовать и успокаивающе. Нередко шум несет важную информацию, так шофер или летчик по гулу двигателей определяет, как машина работает. А так как звуки большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, то они могут вызвать болевые ощущения, болезни и даже шок. Так действует звуковое загрязнение окружающей среды. Оно растет и небезобидно. Помните это и не создавайте его! Важное место в решении проблемы вредных звуков и шума занимает озеленение. Зеленые насаждения поглощают более 25% звуковой энергии. Особенно активно звуковую энергию поглощают хвойные деревья. У сверчков уши расположены на передних ногах, кроме того, по сверчкам можно определить температуру: для этого нужно подсчитать количество стрекотаний в минуту, разделить на два, затем прибавить девять и снова разделить на два. В результате получиться температура в градусах Цельсия. В вискозиметре применяется свойства скорости звука быть разной в средах с разной вязкостью. В фонендоскопе применяется свойства звука переходить из одной среды в другую. IV. Закрепление. 1.Почему упругие среды передают звуковую волну от источника звука? Ответ. Частицы среды, в которой распространяется звуковая волна, совершают вынужденные колебания с навязанной частицами частотой колебаний источника звука. 2.Каков Механизм восприятия звука ухом? Ответ. Колебания источника звука создают в окружающей его среде упругую волну звуковой частоты, которая достигая уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя ее колебаться с частотой, соответствующей частоте источника звука. Дрожание барабанной перепонки передаются посредством системы косточек окончания слухового нерва, раздражают их и тем вызывают ощущение звука. 3.Сейчас мы не измеряем υзв. в какой-либо среде. Где мы берем эти сведения? Ответ. Ученые разработали различные способы определения υзв. в любых средах при любой температуре. Эти сведения приводятся в справочных таблицах. Учитель. 1)Одна из таблиц у вас перед глазами на доске. (υзв. в воздухе). 2)Другая таблица в учебнике на стр.125. 3)Есть эти таблицы в специальных справочниках. При решении задач на звуковые волны обычно в тексте задачей задается υзв. в данной среде. Если же звук распространяется в воздухе, по сведений о υзв. нет, то обычно берут скорость звука в воздухе 340м/с. Порешаем задачи на звуковые волны. а)Задачи из сборников ЕГЭ. б)Задачи из сборников Рымкевича. а)Задачи ЕГЭ. ( в виде теста) 1.Каков период колебаний Т для звуковых волн в среде, если υзв. в этой среде 1000 м/с, а длина волны λ =5м? 1)0,002с; 2)0,005с; 3)0,02с; 4)0,05с. 2.Какова υзв. в среде, если длина звуковой волны λ=5м, а их период Т=10ˉ²с? 1)2000м/с; 2)5000м/с; 3)200м/с; 5)500м/с. 3.Какова частота колебаний звуковых волн в среде, если υзв. в этой среде 500м/с, а длина волны λ=2м? 1)1000Гц; 2)250Гц; 3)100Гц; 4)25Гц. 4.Какова длина волны звуковой волны в среде, если υзв. в этой среде 1500м/с, период звука колеблется Т=2*10ˉ²c? 1)30м; 2)75м; 3)3м; 4)7,5м. 5.Струна колеблется с частотой 500 Гц. Какова для на волны звука ? 1)68м; 2)340м; 3)170м; 4)0,68м. Разбираем решение задач на доске: 1.Волна с частотой колебаний 165ГЦ распределяется в воздухе со скоростью 330м/с, чему равна длина волн? 2.Найдите длины звуковых волн человеческого голоса; высота тона которого соответствует частоте: а) 80Гц; б)1400Гц. 3.Удар грома был услышан через 8с. После того, как сверкнула молния. На каком расстоянии от наблюдателя произошел грозовой разряд? Многие пословицы и поговорки служат качественными задачами (отражают физические явления и закономерность). • Когда бьют по стене, и потолок дрожит. (корейская) • Какая струна оборвалась, слышно по звуку. (турецкая) • Ударь кулаком по столу - ножницы отзовутся. (русская) • Медный сосуд звенит, а глиняный молчит. (тамильская) • Подобен барабану – звук сильный, а внутри пусто. (сирийская) • Как аукнется, так и откликнется. (русская) • У тебя голосок – что бабий волосок (тонок да долог). • Мирская молва – что морская волна. V. Домашнее задание (Запись на доске) 1)Прочитать §37-38. 2)Решить задачи упр.31,32(1,2). Итог урока. Из-за конечной скорости звука появляется эхо. Что такое? Когда оно возникает? Об этом мы поговорим на следующем уроке. А на сегодня мы наш урок заканчиваем. Запишите домашнее задание . Прочитать, решить задачи из упражнений. Оценки поставила за творческие задания, справки исторические, ответы и дополнения следующим ученикам.(Перечисление фамилий) Тесты проверю и так же выставлю оценки. А теперь откройте учебник на станице 125 и рассмотрим таблицу №2. В ней даны скорости звука в разных средах. Давайте рассмотрим эти скорости: Чему равна скорость звука в воде? Чему равна скорость звука в стекле? А почему не дана скорость звука в воздухе? (Учащиеся дают ответы) Откроем страницу 126 и рассмотрим задачу №2 из упражнения 32. Где мы будем брать скорости звука для решения этой задачи? (Учащиеся дают ответ). Спасибо ребята. Удачи вам в выполнении домашней работы. Измерение скорости звука в воздухе. Впервые измерил скорость звука в воздухе в 1636 году французский ученный Марен Марсенн. Он измерил расстояния между мушкетером и наблюдателем. Было определено время между вспышкой мушкета от выстрела и долетевшего до наблюдателя звуком. За тем путь поделили на время и подсчитали скорость звука . Она оказалась меньше 340 м/с. Опыт повторяли другие ученые французской академии и получили при 15° скорость 340м/с. Измерение скорости звука в воде. Впервые в 1826 году на Женевском озере в Швейцарии учеными Ж.Калладом и Я.Штурмом была измерена скорость звука в воде. На одной лодке поджигали порох и одновременно ударяли в подводный колокол. Другая лодка находилась на расстоянии 14 км от первой. Звук улавливался с помощью рупора, опущенного в воду. По разности времени между вспышкой света и приходом звукового сигнала определили скорость звука в воде. Она оказалась при 8° 1435м/с.
Файлы: Магнитное поле Земли.doc
Размер файла: 59392 байт.