Автор конспекта:
Автор(ы): — Попова Людмила Леонасовна

Место работы, должность: — Белгородская область,город Старый Оскол,Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 14 имени А. М. Мамонова», учитель физики

Регион: — Белгородская область

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

Целевая аудитория: — Учащийся (студент)
Целевая аудитория: — Учитель (преподаватель)

Класс(ы): — 9 класс
Класс(ы): — 10 класс
Класс(ы): — 11 класс

Предмет(ы): — Физика

Цель урока: —

показать роль звуковых явлений в природе и технике; показать синтез физики и явлений окружающего мира

Тип урока: — Комбинированный урок

Учащихся в классе (аудитории): — 25

Используемые учебники и учебные пособия: —

А.Я. Кибальченко, И.А. Кибальченко «Физика для увлеченных», Ростов – на — Дону «Феникс», 2005г.

В. Шабловский «Занимательная Физика», Санкт- Петербург, «Тригон», 1997г.

А.В. Аганов «Физика вокруг нас», Москва, «Дом педагогики», 1998г.

Используемая методическая литература: —

А.Я. Кибальченко, И.А. Кибальченко «Физика для увлеченных», Ростов – на — Дону «Феникс», 2005г.

В. Шабловский «Занимательная Физика», Санкт- Петербург, «Тригон», 1997г.

А.В. Аганов «Физика вокруг нас», Москва, «Дом педагогики», 1998г.

Используемое оборудование: —

Магнитофон, аудиокассеты с записями. Кодоскоп или проектор, экран, камертон.

Краткое описание: — Окружающий нас мир наполнен различ¬ными звуками: человеческой речью, шумом ветра, шуршанием листьев, разноголосыми трелями птиц … С давних времен люди научились находить гармоничные сочетания звуков и на их основе со¬здавать музыкальные мелодии. Завораживающее действие музыки породило много легенд; в них зву¬кам подчас приписывались магические свойства: музыка могла усмирить свирепых чудовищ, сдви¬нуть с места скалы, остановить ниспадающие пото¬ки водопада. Уже в глубокой древности люди на¬учились создавать музыкальные инструменты, из¬дающие чарующие звуки, и заложили основы на¬уки о звуках — акустики. С помощью звука люди общаются, обмениваются мыслями, чувствами, информацией. Учитель рассказывает о фи¬зических характеристиках звука — его амплитудe, частоте, спектре, и физиологическuх — гром¬кости, высоте, тембре. Что же такое звук? Звук — распространяюще¬еся в виде волн колебательное движение частиц упругой среды: газообразной, жидкой или твердой.

Тема урока: Звук. Инфразвук. Ультразвук.

Радость видеть и понимать-есть самый прекрасный дар природы.

А.Эйнштейн.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: урок-конференция .

Цели урока: организация на уроке творческой работы учащихся.

Задачи урока:

  • в нестандартной игровой форме выявить уро­вень усвоения материала;
  • на обширном фактическом материале показать роль звуковых явлений в природе и технике; показать синтез физики и явлений окружающего мира;
  • научить школьников анализировать изучаемое и прочитанное; вовлечь учащихся в активную работу на уроке;
  • развивать интерес к науке и умение работать с научно-популярной литературой.
  • Подготовка к уроку

    Заранее выбирается участники и вопросы для обсуждения. Проводится рас­пределение ролей: выбираются активисты, под­бирающие литературу соответствующей тематики и выступающие с сообщениями на уроке; техники ­экспериментаторы, демонстрирующие опыты, кото­рые сопровождают сообщения; дизайнеры, оформ­ляющие плакаты к уроку; ведущий.

    Задания остальным учащимся:

    — прослушав сообщения, выделить особенности звуковых явлений;

    — классифицировать примеры практического ис­пользования звуковых колебаний в быту, тех­нике, искусстве, природе;

    — оформить результаты своей работы в произволь­ной форме.

    Оснащение

    Оснащение

    Магнитофон, аудиокассеты с записями. Кодоскоп или проектор, экран, камертон.

    Ход урока

    (Звучит мелодия — фрагмент из музыкального произведения)

    Ведущий: Окружающий нас мир наполнен различ­ными звуками: человеческой речью, шумом ветра, шуршанием листьев, разноголосыми трелями птиц … С давних времен люди научились находить гармоничные сочетания звуков и на их основе со­здавать музыкальные мелодии. Завораживающее действие музыки породило много легенд; в них зву­кам подчас приписывались магические свойства: музыка могла усмирить свирепых чудовищ, сдви­нуть с места скалы, остановить ниспадающие пото­ки водопада. Уже в глубокой древности люди на­учились создавать музыкальные инструменты, из­дающие чарующие звуки, и заложили основы на­уки о звуках — акустики. С помощью звука люди общаются, обмениваются мыслями, чувствами, информацией.

    Учитель рассказывает о фи­зических характеристиках звука — его амплитудe, частоте, спектре, и физиологическuх — гром­кости, высоте, тембре.

    Что же такое звук? Звук — распространяюще­есяв виде волн колебательное движение частиц упругой среды: газообразной, жидкой или твердой.

    Источником звука всегда являются колеблющи­еся тела: струна, столб воздуха в духовых инстру­ментах, мембрана телефона, голосовой аппарат че­ловека и животных и т. п. Проводником звука при этом является любая упругая среда.

    Громкость звука-определяется амплитудой колебаний. Единица громкости называется децибел (шорох листьев-10дБ, уличный шум-70 дБ, шум громкостью 130дБ вызывает ощущение боли).

    Высота звука-определяется частотой колебаний. Звуки низких тонов-это колебания малой частоты в звуковой волне. Звуку высокого тона соответствует большая частота колебаний. Существуют особые источники звука, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон-это камертоны. Устройство, представляющее собой изогнутые металлические стержни на ножках, скрепленные с полым деревянным ящиком. Акустический резонанс: звуковые волны могут вызывать вынужденные колебания в системах. При равенстве частоты звуковой волны и собственной частоты колебаний системы возникает резонанс (усиление колебаний).

    Скорость распространения звука зависит от плотности среды и ее температуры.

    Распростра­нения звуковых волн в различных средах

    Вещество

    Скорость звука, м/с

    Вода (комнатной температуры)

    Морская вода

    Железо

    Воздух

    Резина

    1483

    1530

    5850

    343

    1800

    Зависимость скорости звука от температуры среды

    Температура воздуха

    Скорость звука в воздухе

    -20

    0

    20

    319

    332

    343

    Человек воспринимает колебания с частотой от 16 Гц до 20 кГц.

    Мы выделим у человека два биофизических блока: ухо-звукоприемник и источник голоса.

    Слух и голос

    У х о — универсальный звукоприемник.

    Оно сконцентрировало в себе всю гамму "профессий": анализатора — разделителя звуков по частотам, резонатора — систе­мы, которая вследствие резонанса усили­вает звук, "выбирателя" звуков, "ремонт­ника" испорченных звуков; плюс ко всему оно обладает высокой экономичностью, Т.е. обеспечивает минимальные затраты энер­гии на передачу звука в мозг. (Далее по учебной таблице показываю основные де­тали уха и кратко называю их функции.)

    Ч е л о в е ч е с к и й г о л о с — чудо-звук.

    Непостижимая тайна: гортань может зву­чать и иерихонской трубой, и трелью жа­воронка. Голос — средство общения, само­выражения; это смех, плач, шепот, стон, песня, стих, мольба о помоши … Голос му­зыкален сам по себе, а в сочетании со зву­ком музыкальных инструментов он спосо­бен потрясать! (По учебной таблице пока­зываю детали гортани: обрашаю внимание на голосовые связки, которые своими ко­лебаниями порождают звук.) Высота голо­са зависит от длины и натяжения голосо­вых связок: у мужчин эта длина 18-25 мм, у женшин — 15-20 мм.

    1. Ухо — звукоприемник

    Основные части

    слуховой канал

    барабанная перепонка

    молоточек наковальня

    стремечко

    жидкость

    Происходящие процессы

    вынужденные колебания

    резонанс

    сложение колебаний,

    их корректировка

    передача колебаний

    (через косточки и жидкость в мозг)

    2. Источник звука

    Органы, участвующие в создании звука

    гортань

    голосовые связки

    воздущные пути (трахея, бронхи, легкие)

    ротовая и носовая полости

    Происходящие физические явления

    вынужденные колебания

    голосовых связок и

    воздушных "столбов"

    отражение звука от нёба

    3. Диапазон голосов

    Название голоса

    Мужские

    Бас

    Баритон

    Тенор

    Женские

    Контральто

    Меццо-сопрано

    Сопрано

    Колоратурное сопрано

    Ч а с т о т а, Гц

    I

    80-350

    100-400

    130-500

    170-780

    200-900

    250-1000

    260-1400

    Таким образом, высота звука определяется частотой источника звуковых колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше звук. Колебаниям малых частот соответствуют низкие звуки. Например, писк комара соответствует 500-60 взмахам его крыльев в секунду, жужжание шмеля – 220 взмахам.

    В телефоне для воспроизведения человеческой речи используется область частот от 300 до2000 Гц.

    «Влияние звуков на организм человека»

    Мелодичная музыка минорных тонов вызыва­ет у человека замедление дыхания. Эффективность подобного воздействия повышается, если музыка звучит в помещении, окрашенном с преобладанием зеленых тонов. Такие сочетания цветомузыки да­леко не случайны. Психологам давно известно, что оттенки красного цвета возбуждают и насторажи­вают человека, вызывая ассоциации огня и крови. Голубовато-зеленые тона вызывают у человека не связанные с опасностью ассоциации со свежей рас­тительностью и безоблачным небом.

    Необычайное по силе воздействие в практике музыкальной терапии оказывают картины Н. К. Ре­риха, который использовал музыку цвета в каче­стве основных элементов при создании своих про­изведений.

    Затем, ученик приводит необычные примеры, характеризующие разные звуки.

    «Обыч­ное в необычном»

  • Известны помещения, обладающие необычной акустикой, — некоторые из них фокусируют звуки. Такая фокусировка была использована в «ухе Дионисия» В сиракузской темнице, где стены отражали разговоры и даже шепот узни­ков в скрытую трубу, через которую власти­тель мог их прослушивать. Это объясняется тем, что звуки, исходящие из одного фокуса эллип­тической комнаты, собираются в другом фоку­се, и разговор, происходящий в одном из фоку­сов, слышен в другом.
  • Зимой можно наблюдать следующее интересное явление: после только что прошедшего снего­пада на улицах становится необычно тихо. По­добное ослабление звука наблюдают, например, участники антарктических экспедиций, когда они прорывают туннели в снегу: приходится кричать, чтобы быть услышанным на расстоя­нии пяти метров. Между пушинками свежевы­павшего снега существуют маленькие полости, благодаря которым такой снег поглощает звук так же, как звукопоглощающие покрытия в современных служебных помещениях. По мере уплотнения снега поглощение звука в нем ос­лабевает.
  • Учитель: Представляю вам следующее сообщение «Таинственные звуки».

    Ультразвук

    Среди представителей животного мира встре­чаются виды, которые могут ориентироваться в пространстве с необычайной точностью. Например, летучие мыши могут легко обнаружить проволоку диаметром менее 0,3 мм, несмотря на то, что она дает слабый отраженный сигнал. Дельфины-афали­ны могут обнаруживать рыб, служащих им пищей, а также различать их вид на расстоянии до 3 км. Причиной подобного явления служат особенности локационного аппарата этих животных. Дело в том, что диапазон частот акустических колебаний, со­здаваемых этими животными, гораздо шире, чем у человека (у летучих мышей от 30 Гц до 100 кГц, у дельфинов — от нескольких сотен герц до 170 кГц). Подобные неслышимые человеческим ухом колеба­ния с частотами более 20 кГц называются ультра­звуком.

    Чувствительные приемники показали, что уль­тразвук присутствует в шуме ветра и водопада, в звуках, производимых живыми существами.

    Выяснилось, что многие насекомые восприни­мают ультразвук (сверчки, цикады, кузнечики). Восприятие ультразвука в диапазоне частот до 100 кГц обнаружено у многих грызунов. Известно, что и собаки слышат такие колебания. Этим пользу­ются при подаче служебным собакам сигналов, ко­торых не слышат окружающие люди.

    Применение ультразвука

    Ультразвук называют дробящим звуком, так как его действие приводит к образованию эмуль­сий (если раздробленное вещество — жидкость) или суспензий (если раздробленное вещество — твердое тело). При помощи ультразвука можно смешать масло с водой, ртуть с водой. Это свойство ультра­звука используют в фармакологии для приготовле­ния лекарственных препаратов.

    Ультразвук оказывает значительное физиоло­гическое воздействие на живые организмы. Напри­мер, воздействие ультразвуком на семена некото­рых растений стимулирует их развитие и увеличи­вает урожайность. С другой стороны, некоторые организмы (инфузории, головастики) погибают под

    действием ультразвукового излучения.

    УЗИ (ультразвуковое исследование) микро­структуры органов и тканей позволяет выявить многие патологии на ранних стадиях заболеваний.

    Успешно применяется ультразвуковая хирур­гия. В ортопедии, например, проводится безоско­дочная резка и сварка костей.

    Ультразвук нашел применение в глазной хи­рургии при высокоточных операциях на хрустали­ке. УЗИ используется при наблюдении за состоя­нием плода за несколько месяцев до рождения. Подобная методика позволяет с известной степенью точности определить пол будущего ребенка и про­следить за всеми стадиями его развития.

    При помощи ультразвука осуществляется не­разрушающий контроль изделий из твердых мате­риалов, звуковидение. Важную роль играет ульт­развук и в гидроакустике, поскольку звук являет­ся единственным видом волн, хорошо распростра­няющихся в морской воде.

    Инфразвук

    Жители морских побережий давно заметили, что многие морские птицы и животные заблаговре­менно узнают о приближении шторма. Дельфины заплывают за скалы, пингвины ложатся на снег и вытягивают свои клювы в направлении, в котором должна прийти метель, медузы задолго до приближения шторма спешат укрыться на большой глубине. Причина этих и подобных явлений кроется в том, что некоторые животные способны улавливать недоступные уху человека инфразвуковые колеба­ния. Инфразвук — звук частотой ниже 16 Гц. В природе инфразвук возникает из-за вихревого дви­жения воздуха в атмосфере или в результате мед­ленных колебаний различных тел. Из-за малого поглощения и рассеяния инфразвук может распро­страняться на огромные расстояния. Известно, что звуки извержений вулканов, атомных взрывов мо­гут многократно обходить вокруг земного шара, сейсмические волны могут пересекать всю толщу Земли. Всякий очень громкий звук несет с собой, как правило, и инфразвуковую составляющую. При этом инфразвук с высоким уровнем интенсивности оказывает вредное воздействие на человеческий организм. При воздействии инфразвука на часто­тах 4-8 Гц человек ощущает перемещение внут­ренних органов, на частотах 12 Гц — приступ мор­ской болезни.

    Применение инфразвука

    Вместе с тем инфразвук вследствие большой дальности распространения нашел полезное приме­нение при определении места извержения вулка­нов или взрыва, при исследовании океанической среды и верхних слоев атмосферы. Анализ инфра­звукового измерения подводных извержений позво­ляет предсказать цунами за 15 часов до наступле­ния шторма.

    Закрепление изученного материала:

    1. Беседа по вопросам:

  • Какие волны называются слуховыми?
  • Опишите процесс возникновения и восприятия звука.
  • Охарактеризуйте частотный диапазон инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых волн.
  • Укажите примерные размеры источников, генерирующих инфразвуковые, звуковые и ультразвуковые волны.
  • Что можно сказать о скорости звука в твердом теле, в жидкости и газе?
  • 2. Решение задач:

    №1. Принимая скорость звука в воздухе 345м/с, найдите диапазон длин волн, вызывающих у человека слуховые ощущения.

    №2. Определите длину волны сигналов, испускаемых летучими мышами (ν =100 кГц)

    и дельфинами (ν =1·106 Гц).

    Итог урока: Итак, мы узнали, что звуковые волны – это упругие волны в среде, вызывающие у человека слуховые ощущения, а также узнали о применении звуковых волн в окружающем мире.

    Домашнее задание: Каждому ученику подготовить тест по данной теме, состоящий из вопросов, качественных и количественных задач.

    Файлы: 1.doc
    Размер файла: 2308608 байт.

    ( план – конспект урока 1 класс 5 класс. 6 класс 7 класс 8 класс 9 класс 10 класс Английский язык Литературное чтение Математика Музыка ОБЖ Окружающий мир Оренбургская область Физика ЦОР алгебра биология викторина внеклассное мероприятие география геометрия здоровье игра информатика история классный час конкурс конспект урока краеведение кроссворд литература начальная школа обществознание презентация программа проект рабочая программа русский язык тест технология урок химия экология