Главная / Методические материалы / Преподавание физики

Звук в окружающем нас мире


Автор(ы): Борисова Светлана Алексеевна, заместитель директора по УВР

Цель урока: систематизировать знания учащихся, полученных при изучении темы:
“Звуковые волны”, выявить уровень усвоения материала, научить учащихся анализировать и сравнивать изучаемое и прочитанное, развить интерес к науке, формировать представления о взаимосвязи, взаимообусловленности явлений окружающего мира, философское осмысление человеческого бытия.
Подготовительная работа
За две недели до объявленной даты проведения урока в классе распределяются роли. Формируется пресс-группа из 5-6 человек, представляющая известные научно-популярные издания, назначаются ученые – специалисты в области акустики, часть из которых являются докладчиками, а остальные учащиеся играют роль ученых, активно работающих на конференции.
В задачу пресс-группы входит координация подготовки, внешнее оформление кабинета, непосредственное проведение конференции и освещение работы конференции в прессе. В состав пресс-группы входят: координатор, который в дальнейшем играет роль ведущего, фоторепортер, художник-оформитель и журналисты.
Ученые-специалисты заранее выбирают тему сообщения из списка, предложенного учителем. Участники конференции, не являющиеся докладчиками, готовят вопросы по заранее известным темам.
Пресс-группа к началу конференции празднично украшает кабинет, на груди участников-визитные карточки с указанием печатного органа, должности и фамилии. На протяжении работы конференции в редакции оформляется газета. Каждый член редакции занят своим делом. Художнику обычно разрешается написать заголовок дома, остальные конспектируют доклады - их необходимо отразить в газете и записывают ответы на вопросы. В конце урока учитель подводит итоги, оценивает качество докладов и выступления, активность слушателей и качество подготовленных вопросов. Поскольку в газете должна быть отражена полная и качественная информация о конференции с тезисами докладов, с фотографиями участников, а эмоциональный подъем обычно бывает столь высок, что начало следующего урока начинается с изучения газеты и обсуждения проведенного мероприятия.
Оформление кабинета
На демонстрационном столе расположены магнитофон, два камертона, гитара, металлическая линейка, звуковой генератор с динамиком. На доске написана тема урока, крылатые выражения по теме конференции, плакаты с высказываниями великих людей. На столах учащихся лежит план проведения конференции и контрольные листы, где пресс-группа делает краткий конспект докладов, а ученые-специалисты, не готовившие доклады, в процессе прослушивания должны записать подготовленные дома вопросы и возможные варианты ответов.
План проведения конференции
Направления работы ученых Примерные темы докладов докладчик Время, мин.
1 Звуки в живой природе Акустика - наука о звуке Иванов Петя 3-5
Историческая справка 3-5
Источники и приемники звука 3-5
2 Характеристики звука Скорость звука. Скорость звука в различных средах 3-5
Физика и музыка 3-5
3 Звуковые явления Отражение звука. 3-5
Неслышимые звуки. Их применение 3-5
4 Охрана окружающей среды Шумовое загрязнение 3-5
5 Подведение итогов 5
Ход урока
Ведущий:
Приветствие участников слета, сообщение темы и порядка работы.
Человек познает мир с помощью звуков. Мы привыкли слышать различные звуки: шорох шагов, скрип дверей, шелест листьев, пение птиц, человеческую речь. Мир наполнен звуками. Они существуют даже там, где нам кажется, их нет. С помощью звука общаются люди, дельфины, рыбы, большинство животных. Очень давно люди научились находить приятные сочетания звуков и на их основе создавать музыкальные мелодии. Что же такое звук? Специалисту в этой области знаний предоставляется слово.
Докладчик №1
Уже в глубокой древности люди научились создавать музыкальные инструменты, издающие ласкающие слух звуки, и заложили основы науки о звуках – акустики.
Звук – это волны определенной частоты, распространяющиеся в упругих средах и воспринимаемые ухом человека и животного. Человек воспринимает колебания с частотой от 16 Гц до 20 кГц. Звук является колебательным явлением. (демонстрируется звучание металлической линейки, зажатой в тиски, звучание той же линейки, если к ней привязать ленту и вращать линейку в воздухе при помощи ленты, звучание струны гитары, камертон с бусинкой, по которому ударили молоточком).
Докладчик № 2
Учащийся рассказывает о возникновении учения о звуке, как о самой древней науке.
Еще Пифагор (6 в. до н. э.) обнаружил связь между высотой слышимого тона и длиной трубы, Аристотель (4 в. до н. э.) понимал, что звучащее тело вызывает сжатия и разрежение воздуха, и объяснил эхо отражением звука от препятствий. Леонардо да Винчи (15-16 в.) исследовал отражение звука. Г. Галилей обнаружил, что звучащее тело испытывает колебания. Скорость звука впервые измерил М. Марсенн. Докладчик упоминает фамилии известных ученых, которые заложили основы в развитие науки о звуке - акустика: Х. Гюйгенс, О. Френель, Т. Юнг, Х. Доплер, Д. Рэллей. (по возможности показывает портреты ученых).
Докладчик № 3
Вибратором, т. е источником звука всегда бывают колеблющиеся тела (напоминает о демонстрациях специалиста №1). Проводником звука может быть любая упругая среда (демонстрируется опыт с будильником, который помещен под колпак с откачанным воздухом). Докладчик рассказывает о диффузорах громкоговорителей и мембранах телефонов, о струнах и деках музыкальных инструментов, о электро-акустических преобразователях. К приемникам звука относится слуховой аппарат человека и животных. Акустические волны воздействуют на барабанную перепонку уха - мембрану, перекрывающую наружный слуховой проход. Ушная раковина и наружный слуховой проход образуют наружное ухо. С помощью элементов среднего уха, барабанной перепонки и трех слуховых косточек: наковальни, молоточка и стремени, акустические колебания передаются во внутреннее ухо, где распространяются по улитке от овального до круглого окна, деформируют волосковые клетки и преобразуются ими в нервные импульсы, идущие по слуховому нерву в мозг. (Свой рассказ выступающий сопровождает показом слайдов).
Далее можно продемонстрировать с помощью звукового генератора, соединенного с осциллографом колебания различной частоты и амплитуды, даваемые разными голосами.
Докладчик №4
Восприятие звуков человеком весьма субъективно. Один и тот же звук воспринимается им в различных условиях по-разному. Легкое покашливание можно не заметить, если это происходит на стадионе во время футбольного матча. Но оно может вызвать раздражение в концертном зале. Восприятие звуков связано с состоянием человека и зависит от многих внешних причин. Есть объективные характеристики звука. К ним относятся частота и амплитуда. Именно они и определяют отличие звуков друг от друга. Важной характеристикой звука является его спектр, полученный в результате разложения звука на простые гармонические колебания. Основная частота определяет при этом воспринимаемую на слух высоту звука, а набор гармонических составляющих – тембр звука. В спектре звука речи имеются форманты - устойчивые группы частотных составляющих, соответствующие определенным фонетическим элементам. Эффект Доплера в акустике – изменение частоты колебаний, воспринимаемой приемником, при движении источника этих колебаний и приемника относительно друг друга. Энергетической характеристикой звуковых колебаний является интенсивность звука, которая зависит от амплитуды звукового давления, а также от свойств самой среды и от формы волны. Интенсивность звука - это величина, определяемая средней по времени энергией, переносимой звуковой волной за 1 с сквозь площадку 1 м2, перпендикулярно распространению волны. Субъективной характеристикой звука, связанной с его интенсивностью, является громкость звука, зависящая от амплитуды колебаний и измеряемая в дБ (децибел) (демонстрируется звучание струны и мембраны громкоговорителя).
Наибольшей чувствительностью обладает человеческое ухо в области частот 1-5 кГц.
- Высота тона зависит от частоты колебаний и измеряется в Гц (демонстрируется звучание линейки, зажатой в тиски, при изменении ее длины)
- Скорость звука в разной среде различна.
Докладчик рассказывает о проведенных опытах по определению скорости звука в воздухе, поставленные во Франции в 1822г, сообщает о результатах скорости в воздухе, говорит о зависимости скорости звука от температуры, наличия примесей, водяных паров.
Далее он повествует о скорости звука в воде, упоминая о том, что в 1827 г впервые определил ее ученый Жак Штурм на Женевском озере. Было установлено, что скорость звука в пресной воде - 1435 м/с, а в соленой-1475м/с. Еще быстрее распространяется звук в твердых телах. На сегодняшний день принято считать:
V в возд. = 339-340 м/с;
V в воде = 1500 м/с;
V в твердом теле - до 60 000 м/с.
Данное выступление знакомит учащихся с примерами того, как люди необычным способом могут слышать музыку. Великий композитор Л. Бетховен, когда потерял слух, воспринимал звуки рояля, приставив к нему одним концом трость, другой ее конец он держал в зубах; проводником звука было дерево.
Лет двести назад имя французского композитора Марена Маре было хорошо известно. Особенной известностью пользовался созданный им цикл из 12 сонат, посвященный странностям подагры. Сочиняли музыку от мигрени, бессонницы, от спазмов и колик. Врачи приписывали музыку своим вельможным пациентам не только от болезней, но и от избавления от дурных мыслей, для хорошего настроения. Гулкие удары барабанов нередко сопровождали званые обеды.
Докладчик №5
Как общаются между собой животные? Они общаются с помощью языка запаха, жестов, красок, звуков.
Звуковые коды очень разнообразны. Без преувеличения можно сказать, что сколько есть на Земле животных с голосом, столько существует и языков (звучит запись с голосом разных птиц, лай собак, шипение змей, звуки домашних животных). Голоса собак - это обычный лай, вой, ворчание и визг. Однако эти звуки имеют множество оттенков. Шакалы - большие любители хорового пения. Меньше звуков издает лисица: она тявкает, повизгивает, изредка рычит. Змеи “малоразговорчивы”. Они лишь шипят или свистят. Предупреждающий звук издают гремучие змеи - на конце хвоста у них есть погремушка, которая состоит из роговых конусов.
А умеют ли насекомые издавать звук? Голосового аппарата у насекомых нет, и звуки они издают трением одних частей тела о другие. Майский жук - гудит, комар – пищит, муха - жужжит. Эти звуки образуются при движении их крыльев, и чем чаще насекомое машет крыльями, тем выше получается звук. Муха делает 300-500 взмахов в секунду, комар - свыше 500, а майский жук - 50.
Выражение “нем как рыба” верно или нет? Нет не верно. Рыба издает различные звуки.
У амфибий есть голосовой аппарат, а на горле расположены мешки – резонаторы.
(прослушивается запись голоса лягушки)
Докладчик № 6
Неслышимый звук с частотой ниже 16 Гц называется инфразвуком, выше 20 кГц – ультразвуком, а самые ВЧ упругие волны в диапазоне от 10 ГГц до 10 ТГц – гиперзвуком.
Кроме уха звук можно обнаружить с помощью микрофона. Он позволяет обнаружить и изучить колебания, которые не слышит человеческое ухо.
Ультразвуковые волны имеют малую длину, хорошо распространяются в твердых телах и жидкостях. Впервые они были получены с помощью специального свистка, который использовали браконьеры для прима...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ

Простая ссылка на эту страницу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:

Добавлено: 2019.03.14 | Просмотров: 53

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!