Разработка урока Распространение звука. Разработка урока Распространение звука. Скорость звука. Отражени. Распространение звука. Скорость звука. Отражение звука. Эхо
 Скачать 56.5 Kb.
|
|
Отдел образования администрации Муниципального района Кугарчинский район МБОУ Башкирская гимназия с. Мраково Урок физики в 9классе Распространение звука. Скорость звука. Отражение звука. Учитель физики Сафин Ильдар Кинзябаевич С. Мраково–2010 г. Тема: Распространение звука. Скорость звука. Отражение звука. Эхо. Тип урока: комбинированный. Цели урока: Показать, что звук распространяется в твердых, жидких и газообразных средах. Научить вычислять скорость звука. Сформировать понятие отражения звука. Выяснить, какие условия необходимы для существования эха. Развитие логики, расширение кругозора учащихся. Воспитание интереса к предмету. Оборудование: Раздаточный материал для теста и устного опроса, вакуумная установка с электрическим звонком, молоток, мультимедийный проектор, презентации и сообщения учащихся. Эпиграф: О, сколько нам открытий чудных Готовят просвещенья дух И опыт, сын ошибок трудных, И гений, парадоксов друг, И случай, бог-изобретатель. (А. С. Пушкин) План урока. 1. Организационный момент. 2. Устный опрос 3. Выполнение тестового задания с взаимопроверкой. 4. Изучение нового материала. 5. Оценивание ответов учащихся. Подведение итогов урока. 6. Домашнее задание. Ход урока. 1. Организационный момент. Приветствие, сообщение темы урока, цели. 2. Устный опрос. Какие колебания называются звуковыми? Что является источником звука? Почему не издает звука нитяной маятник? Почему мы слышим звук от летящего комара, а от летящей птицы не слышим? Какие колебания называются ультразвуковыми? Какие колебания называются инфразвуковыми? От чего зависит громкость звука? Единицы измерения громкости звука? Почему женский голос с частотой 1000 Гц слышится нам громче, чем мужской с частотой 200 Гц? Что такое болевой порог слышимости? Как отражается на здоровье человека систематическое действие громких звуков? С помощью какого технического устройства уменьшают шум двигателя автотранспорта? Какими административными мерами борются с шумом в населенных пунктах? Как отражается на состоянии человека частота звука? От чего зависит высота звука? Что такое чистый тон? Какой звук называется сложным? Какой звук называется музыкальным? Чем музыкальный звук отличается от шума? Что такое основной тон? Чем определяется высота сложного звука? Что такое обертоны (высшие гармоники)? Что такое тембр звука? Какое насекомое чаще машет крыльями в полете: шмель, комар или муха? Почему вы так думаете? Как изменится высота звука, издаваемого циркулярной пилой, если на ней начать распиливать толстую доску из плотной древесины? 3. Индивидуальная тестовая работа: ТС-8 «Механические волны. Звук» [2]. 4. Изучение нового материала: 1. Демонстрационный опыт с электрическим звонком, помещенным под колокол вакуумного насоса. (Звонок не должен касаться стенок колокола. Для увеличения выразительности опыта звонок ставим на подставку из пенопласта. При откачивании воздуха из колокола звук постепенно слабеет и, наконец, становится очень тихим.) -Что заметили? -Что было бы, если бы мы могли полностью откачать воздух? -Почему так происходит? Звук - механическая волна. Для ее распространения необходима упругая среда. При уменьшении давления упругие свойства газов ухудшаются. В вакууме звуковые волны распространяться не могут. Снова впускаем воздух под колокол. Громкость звука восстанавливается. Газы хорошо проводят звук. Фронтальный опыт. (Выполняется в парах.) Пусть один из вас приложит ухо к парте, другой слегка постучит по парте ручкой. Оцените звукопроводность дерева. (Дерево хорошо проводит звук.) Повторим опыт. Положим на стол тетрадь и постучим по ней . -Что заметили? Звук стал тише. Бумага и другие пористые материалы плохо проводят звук. Слегка постучим молотком по металлической трубе. Металлы хорошо проводят звук. Вспомните, как летом под водой стучали камнем об камень и хорошо слышали этот звук. Вода и другие жидкости хорошо проводят звук. 2. Вспомним грозу. Что происходит раньше: видим молнию или слышим гром? Почему? Скорость света очень велика (300 000км/с), поэтому можно считать, что видим вспышку в момент ее возникновения. А звуку грома, образовавшегося одновременно с молнией, требуется ощутимое время t, чтобы пройти расстояние s от места его возникновения до наблюдателя. Следовательно, скорость звука можно определить по формуле  . Подобным образом была определена скорость звука в воздухе.Решим задачу. Определите скорость звука в воздухе, если наблюдатель, находящийся на расстоянии 4 км от орудия, услышал звук выстрела через 12с после вспышки. Посмотрите на слайд «Скорость звука в различных средах». - Назовите среды в порядке роста скорости звука (газы, жидкости, твердые тела). -От каких величин зависит скорость звука? (Типичный ответ: от плотности среды.) - Почему скорость звука в свинце меньше, чем в стали? Скорость звука зависит не только от плотности, но и от упругих свойств среды. Сталь - более упругий материл, чем свинец. - В какое время суток лучше слышен звук? (Ночью слышимость лучше, так как плотность воздуха больше.) Сообщение 1-го ученика: Законы распространения звуковой волны. К основным законам распространения звука относятся законы его отражения и преломления на границах различных сред, а также дифракция звука и его рассеяние при наличии препятствий и неоднородностей в среде и на границах раздела сред. Если размеры препятствия малы по сравнению с длиной звуковой волны, то волна обтекает это препятствие, распространяясь во все стороны. Так, можно разговаривать с кем –то, стоящим за углом здания, хотя он и не виден. Если звуковая волна проходит через сравнительно небольшое отверстие, то она распространяется во все стороны, а не идет направленным пучком. Например, уличные звуки, проникающие через открытую форточку в комнату, слышны во всех точках, а не только против окна. Это свойство волны называется дифракцией. Звуковые волны, проникая из одной среды в другую, отклоняются от своего первоначального направления, то есть преломляются. (Слайд № 5 «Преломление звуковых волн») Интенсивность звуковых волн в процессе их распространения всегда уменьшается вследствие того, что определенная часть акустической энергии рассеивается. В силу процессов теплообмена, межмолекулярного взаимодействия и внутреннего трения звуковые волны поглощаются в любой среде. Встречая на своем пути препятствие, звуковые волны отражаются от него по строго определенному правилу – угол отражения равен углу падения. (Слайд№6). С отражением звука связано понятие эха. Если звук отражается от нескольких поверхностей, находящихся на разных расстояниях, возникает многократное эхо. Если волна падает на толстый твердый объект или на поверхность глубокой воды, то звук почти полностью отражается. Таким образом, звук практически не проникает ни из воздуха в воду, ни из-под воды наружу, что хорошо знакомо всем, кто плавал под водой. Если толщина стенки намного меньше длины звуковой волны, то отражение всегда мало, а прохождение велико, если не приняты специальные меры поглощения звука. (Слайд №7). Итак, звук способен отражаться от препятствий. Если отраженный звук слышится отдельно от произнесенного звука, то говорят, что появилось эхо. -Где вы наблюдали эхо? -В каком помещении нашей гимназии вы часто слышите эхо? (В спортзале.) - Почему нет эха в актовом зале? ( Мягкая мебель, шторы, занавес, поглощают звук.) - Где речь слышна разборчивее? (В актовом зале. В спортзале слова растягиваются, становятся неразборчивыми.) Демонстрация слайдов: Летучая мышь, дельфин используют эхо для определения расстояния до объекта. Этот же принцип используется в эхолоте, в УЗИ. -Представьте себе, что летом пасете табун, а сотовый телефон не работает. Ваш товарищ находится на другом конце поля. Как нужно кричать, чтобы он услышал Вас? (Один из учащихся показывает, как складывает ладони у рта рупором.). Демонстрируется слайд с изображением рупора. Сообщение 2-го ученика: Спектральный анализ звука. . Периодический сложный звук можно представить в виде суммы колебаний с частотами, то есть разложить на гармоники с частотами, кратными основной частоте f: 2f, 3f, 4f и т. д. Такой метод называется Фурье-анализом по имени французского математика Ж. Фурье, который впервые применил его в теории теплоты. (Слайд №12). Посмотрим слайд(№13), на котором представлена временная диаграмма периодического колебания сложной формы (верхняя кривая) и двенадцать его частотных составляющих. 1- основная частота; 2-12-обертоны. График зависимости относительной энергии звуковых колебаний от частоты называется частотным спектром звука. Прослушаем фрагмент музыкального произведения. (Используется программа Проигрыватель Windows Media.) На экране вы видите временную диаграмму (осциллограмму) и частотную диаграмму. Частотная диаграмма периодического звука является дискретным – состоит из отдельных линий для частот, разделенных пустыми промежутками. Звуки малой длительности: хлопок в ладоши, стук в дверь, звук падающего на пол предмета не являются ни периодическими, ни музыкальными. Но их тоже можно разложить в частотный спектр. В этом случае спектр будет непрерывным. (Слайд №14). Сообщение 3-го ученика: Эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. Его легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится (а длина уменьшится), и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, тот услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше, и будет уже отдаляться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты (и, соответственно, большей длины) звуковых волн. Эффект был впервые описан Кристианом Доплером в 1842году. 5. Оценивание ответов учащихся. Подведение итогов урока. 6. Домашнее задание: § 37-39, упражнение 32. Приложение: Презентация к уроку. Литература. 1. Перышкин А. В., Гутник Е. М. Физика. 9кл., Учеб. Для общеобразовательных учеб. заведений. -2-е изд., М.: Дрофа, 2000. 2. Марон А. Е., Марон Е. А., Физика. 9 класс: Учебно-методическое пособие. 2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004. 3. www.krugosvet.ru  |