Урок «Источники звука. Звуковые колебания».

Урок «Источники звука. Звуковые колебания».

9 класс

Цель урока:

- познакомить учащихся с понятием «звук», характеристиками звука;

- научить различать звуки по громкости, тону, тембру;

- показать, как эти характеристики связаны с частотой и амплитудой колебаний;

- показать связь физики с жизнью.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Фронтальный опрос:

1. Что такое механические волны?

2. Какие механические волны вы знаете?

3. Назовите характеристики волн.

4. Что такое период, частота, длина волны, скорость волны?

5. Какая связь между ними существует?

2. Изучение нового материала.

На прошлых занятиях мы начали изучать механические волны. Хотя они имеют разные названия, различную физическую природу, но описываются одними и теми же уравнениями. Сегодня мы познакомимся с ещё одним видом механических волн. Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам получать информацию о том, что происходит вокруг.

Мир звуков так многообразен,
Богат, красив, разнообразен,
Но всех нас мучает вопрос

Откуда звуки возникают,
Что слух наш всюду услаждают?
Пора задуматься всерьёз.

Записи в тетради: 1). Природа звука. Условия, необходимые для существования звука.

Пытаются шептать клочки афиш,
Пытается кричать железо крыш,
И в трубах петь пытается вода,
И так мычат бессильно провода... К.Я.Ваншенкин.

Источники звука - колеблющиеся тела.

Записи в тетради: 2). Акустика. Акустика – это раздел физики, занимающийся изучением звука, его свойствами, звуковыми явлениями.

Звуковые волны переносят энергию, которая, как и другие виды энергии, может использоваться человеком. Но главное – это огромный диапазон выразительных средств, которыми обладают речь и музыка. Еще с древних времен звуки служили людям средством связи и общения друг с другом, средством познания мира и овладения тайнами природы. Звуки – наши неизменные спутники. Они по-разному действуют на человека: радуют и раздражают, умиротворяют и придают силы, ласкают слух и пугают своей неожиданностью.

С глубокой древности колокольный звон сопутствовал жизни народа. Своими звонами издавна славились Великий Новгород, Псков, Москва, но такого «оркестра», как в Ростове, не было нигде.

Записи в тетради: 3). Причина звука. Причина звука – вибрация. Вибрация- это колебания тел, хотя эти колебания зачастую незаметны для нашего глаза. Источники звука - колеблющиеся тела.

Однако не все колеблющиеся тела являются источниками звука. Убедимся в этом. Каждому из вас нужно будет щёлкать линейкой о край стола. Приготовьте линейки и приступаем. Кто щёлкнет сильнее? Прислушайтесь к получившемуся звуку.

Вопрос : Как меняется гудящий звук по мере того, как свободная часть линейки становится короче?

Научное объяснение. Как вы, наверное, уже догадались, гудящий звук производит вибрация той части линейки, которая свешивается за край стола. Та часть, которая прижата к столу, не может вибрировать и поэтому не издает звуков вообще. Чем короче вибрирующий конец линейки, тем более высокий звук получается. Делаем вывод: чем длиннее конец линейки – тем ниже звук.

Записи в тетради:4). Звук – это механические упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях, твёрдых телах. Волны, которые вызывают ощущение звука, с частотой от 16 Гц до 20 000 Гц называют звуковыми волнами. Распространение звука можно сравнить с распространением волны в воде. Только роль брошенного в воду камня играет колеблющееся тело, а вместо поверхности воды звуковые волны распространяются в воздухе. Каждое колебание ветви камертона создает в воздухе одно сгущение и одно разряжение. Чередование таких сгущений и разряжений и есть звуковая волна.

Записи в тетради: 5). Чтобы услышать звук, необходимы:

1. Источник звука;

2. Упругая среда между ним и ухом;

3. Диапазон частот колебаний источника звука – между 16 Гц и 20 кГц,

4. Достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.

6).Источники звука бывают двух видов: искусственные и естественные, найдите их в загадках:

1. Пролетая мимо уха,

Он жужжит мне: «Я не муха». (Жук).

2.Голос тонок,

Нос долог,

Кто его убьет,

Тот кровь свою прольет. (Комар).

3. Маленькая певунья в лесу живет,

Перышки чистит,

Голосисто поет. (Птичка).

4. Ходит взад и вперед,

Никогда не устает.

Всем кто придет,

Она руку подаёт. (Дверь).

5. Два братца

В одно донце стучатся.

Но не просто бьют-

Вместе песню поют. (Барабан).

6. Пастись корову на лужок

Отправилась хозяйка,

Повесив маленький звонок.

Что это? Отгадай-ка! (Колокольчик).

7. Аппарат небольшой,

Но удивительный такой.

Если друг мой далеко,

Говорить мне с ним легко. (Телефон).

8. На треугольник деревянный

Натянули три струны,

В руки взяли, заиграли-

Ноги сами в пляс пошли. (Балалайка).

Молодцы, справились с загадками.

Записи в тетради: 7). Музыкальные звуки издают различные музыкальные инструменты. Группы музыкальных инструментов:

• Ударные – бубны, барабаны, ксилофоны и т.д. (Здесь колеблются от удара палочки или руки натянутый материал, металлические пластинки и т.д.);

• Духовые – флейты, горны и фанфары, кларнеты, валторны, трубы (колебания столба воздуха внутри инструмента

• Струнные – скрипка, гитара и т.д .

• Клавишные – пианино, клавесины (колебания струн вызывается здесь ударом по ним молоточков);

Таким образом, по действию, производимому на нас, все звуки делятся на две группы: музыкальные звуки и шумы.

Вопрос : Чем они отличаются друг от друга?

Ответы учащихся.

Правильно. Установить различие между музыкой и шумом довольно трудно, так как-то, что может казаться музыкой для одного, может быть просто шумом для другого. Любящим родителям крик новорожденного ребенка может казаться музыкой, для других такие звуки представляют просто шум. Музыкальные звуки, звуки, идущие от колеблющихся струн, язычков, камертона и вибрирующих голосовых связок певца.

Демонстрация камертона. Объяснение его устройства.

Наш опыт показывает, что для музыкального звука существенно, чтобы колебания происходили через равные промежутки времени. Колебания камертона, струн и т.д. имеют такой характер; колебания поездов, вагонов с лесом и т.д. происходят через неправильные, неравномерные промежутки времени, и производимые ими звуки представляют только шум. Шум отличается от музыкального тона тем, что ему не соответствует какая-либо определённая частота колебаний и, следовательно, определенная высота звука. В шуме присутствуют колебания различных частот. С развитием промышленности и современного скоростного транспорта появилась новая проблема – борьба с шумом. Возникло даже новое понятие «шумовое загрязнение» среды обитания.

Аэродромы,

Пирсы и перроны,

Леса без птиц и земли без воды…

Все меньше - окружающей природы,

Все больше – окружающей среды. Р.Рождественский

8). Негативное воздействие шума на человека и защита от него.

Шум не просто надоедает и утомляет – он может и серьёзно подорвать здоровье.

Наиболее опасно длительное воздействие интенсивного шума на слух человека, которое может привести  к частичной или полной потере слуха. Медицинская статистика показывает, что тугоухость в последние годы выходит на ведущее место в структуре профессиональных заболеваний и не имеет тенденции к снижению.

Поэтому важно знать особенности восприятия звука человеком, допустимые с точки зрения обеспечения здоровья, высокой производительности и комфортности уровни шума, а также средства и способы борьбы с шумом.

 Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ) на слух человека приводит к его частичной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия шума происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха, выражающееся  временным смещением порога слышимости , которое исчезает после окончания воздействия шума, а при большой длительности и (или) интенсивности шума происходят необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости.

Различают следующие степени потери слуха:

• I степень (легкое снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 10 - 20 дБ, на частоте 4000 Гц  –  20 - 60 дБ;

• II степень (умеренное снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 21 - 30 дБ, на частоте 4000 Гц  –  20 - 65 дБ;

• III степень (значительное снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 31 дБ и более, на частоте 4000 Гц  –  20 - 78 дБ.

3.Итог урока. Выставление оценок. Рефлексия.

Сегодня на уроке мы познакомились с понятием звука.

4. Домашнее задание: п. 34.

Творческое задание: Найти в литературных произведениях цитаты по теме урока.