Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 8 клас. Повні уроки>>Фізика: Звук. Джерела і приймачі звуку. Повні уроки

Тема уроку: Звук. Джерела і приймачі звуку. Характеристики звуку. Поширення звуку в різних середовищах. Відбивання звуку. Швидкість поширення звуку. Сприймання звуку людиною. Інфразвук та ультразвук. Вплив звуків на живі організми.

Мета уроку

сформувати поняття про хвилі, зокрема про звукову хвилю та її основні характеристики – гучність, тон; ознайомити учнів з будовою вуха – найважливішого приймача звуку людини; на основі розподілів звуків за частотами, розглянути інфразвук, ультразвук та способи їх застосування.

Прилади та матеріали: струнні та інші інструменти, гумовий шнур, пружина, звукозаписи пташок, тварин, камертон, свічка, картонна трубка.

Тип уроку

урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку

Заплющте очі і уявіть, що ви сидите в концертному залі і слухаєте музику знаменитого композитора. Музичні тони, їхні переливи викликають у людини істинну насолоду. Немає, напевне, на Землі людини, яка б не любила музику. Музика супроводжує людини протягом усього життя: весела і сумна, ритмічна і повільна. А ось хто любить відпочивати восени на лоні природи? Пригадайте, які звуки ви там чули: шелест листя, спів пташок, свист вітру…

Чи спостерігали ви коли-небудь, як колишеться поле зі спілим колоссям пшениці? Варто лише подути легкому вітерцю і що ми спостерігаємо на полі? Так, біжать хвилі. Саме про хвилі ми й поговоримо.

Наведемо приклади, де ми спостерігали хвильові явища.

• Хвилі на воді;
  
• Хвилі, що біжать по шнуру;
  
• Землетрус;
  
• Цунамі…
  

Звук також є хвиля.

Хвиля – це сам процес поширення коливань у просторі за певний час.

Демонстрація 1.

На прикладі ми бачимо, як коливальний рух передається від точки до точки. Отже, для того, щоб механічна хвиля поширювалась, необхідне пружне середовище, тобто середовище, в якому частинки могли б здійснювати коливальний рух.

Буря мглою небо кроет,

Вихри снежные крутя;

То, как зверь, она завоет,

То заплачет, как дитя,

То по кровле обветшалой

Вдруг соломой зашумит,

То, как путник запоздалый,

К нам в окошко застучит.

(А.С. Пушкін)

Про які явища йдеться в цих поетичних рядках? А що ви знаєте про звук?

Значення звуку в житті людини надзвичайно вагоме. Усе, що відбувається на Землі, породжує звук. Звук є скрізь і проникає всюди. На відміну від світла, звук може долати тверді й непрозорі перешкоди, а також легко обминати їх.

А яке щастя для нас родити звук і вміти його сприймати! Уміти слухати, спілкуватися, насолоджуватися звуками природи.

Як виникають звукові явища? Вони виникають у результаті механічних коливань різних тіл. Звукові хвилі – це хвилі, які лежать у діапазоні від 20 Гц до 20 кГц. Саме такі коливання ми сприймаємо як звук. Породжуються звукові хвилі яким-небудь тілом, що коливається (голосовими зв’язками, мембраною динаміка).

Демонстрація 2.

Повільно просунемо камертон, що звучить, до тенісної кульки, що висить на нитці. Як тільки вони зіткнуться, кулька одразу ж, начебто від сильного поштовху, відскочить в бік. Так відбувається саме через частоту коливання ніжок камертона.

Демонстрація 3.

Затискаємо металеву лінійку і надаємо їй коливального руху. Чуємо звук.

Висновок: Джерелами звуку є тіла, що коливаються.

Цікавим є факт, що звук можна не лише почути, але й побачити.

А що необхідно мати для поширення звуку? Звернімось до досліду.

Під скляний ковпак повітряного насоса помістили електричний дзвінок на поролоновій подушці. Увімкнули дзвінок – його добре чути. Але якщо відкачувати повітря з-під ковпака, звук ставатиме тихіше і тихіше, хоча крізь скло добре видно, що молоточок продовжує ударяти об чашку дзвінка. Врешті-решт, звук взагалі зникне. Цей дослід доводить, що для поширення звуку необхідне середовище.

Середовище може бути різним: повітря, вода, скло, земля. Головне, щоб середовище проявляло пружність під час зміни форми або об’єму.

Зауважимо, що повітря немає ніяких переваг порівняно з іншими речовинами в розумінні можливості поширення в ньому звуків. Хіба що у різних середовищах звукові хвилі рухаються з різною швидкістю. Із підвищенням температури швидкість зростає.

Розглянемо таблицю, де наведено значення швидкості звуку в різних середовищах.

А що для людей є найважливішим приймачем звуку? Так, це вухо. Звукова хвиля потрапляючи на барабанну перетинку, спричиняє її коливання. Ці коливання через мініатюрні кісточки, що називаються молоточком і ковадлом, передаються в наповнений рідиною завиток, названий равликом. У рідині виникають хвилі, які впливають на чутливі клітини, де народжуються нервові імпульси, що йдуть у мозок. Саме ці імпульси й сприймаються мозком як звук.

Людина починає чути звуки лише тоді, коли частота коливань досягає значень 16-20000 Гц. Коливання, зменшене частотами, називають інфразвуками.

Людина перестає чути звуки, якщо їх частота перевищує 20000 Гц, хоча й коливання досягають наших органів слуху. Коливання, частота яких перевищує 20 кГц, називають ультразвуковими.

Деякі тварини і чують, і створюють ультразвук (кажани), частково сприймають його кішки, собаки, дельфіни, кити.

За допомогою ультразвуку вимірюють глибину моря. Швидкість ультразвукових хвиль така сама, як і звичайних.

Інфразвук викликають, наприклад, землетруси і вібрація важких механізмів, автомобілів, побутових приладів.

Механізм сприйняття інфразвуку і його фізіологічної дії на людину поки повністю не встановлений. Такі звуки не чутні, проте вони чинять негативну дію на організм людини: з’являється нервозність, почуття страху, нудота. Іноді із носа і вуха іде кров.

Розглянемо рівень шумів та їх вплив на організм.

Цікавий факт. Як пищать курчата? Як в інкубаторі відокремити півників від курчат? Частота курочки – 5200 Гц , а півника – 4800Гц. Електроніка допомагає відділити одних від інших.

Підведення підсумків.

Що означає твердження: частота коливань дорівнює 330 Гц? 500 Гц?

З якою метою підлогу читальних залів устеляють килимовими доріжками?

Розв’яжемо задачу.

Людина почула звук грому через 8 с після спалаху блискавки.

Уважаючи, що швидкість звуку в повітрі 340 м/с, визначте, на якій відстані від людини вдарила блискавка.

Використовуючи формулу

S=vt/2 ,

отримаємо S=(340 м/с*8с)/2=1360 м

Домашнє завдання.

Чому метелик літає безшумно?

Чому космонавти, що перебувають у відкритому космосі, не чують один одного, хоча в їхніх скафандрах є повітря?

Через який час людина почує луну, якщо відстань до перешкоди 170 м, а швидкість звуку в повітрі 340 м/с?

Список використаної літератури.

1. Уроки на теми: «Звук. Джерела і приймачі звуку. Характеристики звуку. Поширення звуку в різних середовищах», «Поширення звуку в різних середовищах. Відбивання звуку. Швидкість поширення звуку», «Сприймання звуку людиною. Інфразвук та ультразвук. Вплив звуків на живі організми», вчитель фізики Соколовська Л.О.

2. Урок на тему: «Звук. Сприймання звуку людиною. Інфразвук та ультразвук. Вплив звуків на живі організми», Порожня О.П., вчитель фізики Канівської ЗОШ №1, м. Канів, Черкаська обл..

3. Мовчан А.О., Уроки фізики в питаннях і завданнях. Х.: «Основа», 2008.

Відредаговано та надіслано Власюк О.О.

Над уроком працювали Власюк О.О., Соколовська Л.О., Порожня О.П.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.