bigpo.ru
добавить свой файл
1
Урок по теме «А это – звука волшебство…» в 9 классе.

Цели урока:

Образовательные:

1)Познакомить учащихся с приёмниками и источниками звука, диапазоном голосов, диапазоном звука, частотами различных источников музыкальных звуков, свойствами звуковых волн, характеристиками звука, разновидностями звуков.

2)Дать возможность понять, что среда есть условие передачи звука.

3)Информировать учащихся о том, что существуют неслышимые звуки, а ультразвук- помощник человека.

4)Познакомить учащихся с тем, какое воздействие оказывает акустический шум на человека.

Воспитательная:

Раскрыть значимость звука как средства общения людей и компонента их духовной жизни.

Развивающая:

Развитие интереса к предмету физика через самостоятельное познание окружающего и исследовательскую деятельность.

План урока.

I. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА:

1.Вступление.

2.Введение: значение звука в жизни человека.

3.Слух и голос:

А) ухо – приёмник звука;

Б) голос – источник звука;

В) прослушивание разных голосов:

1) Тенор Лемешев «Белеет парус одинокий».

2) Колоратурное сопрано (самое высокое) «Соловей».

3) БАС Рондо Фарлафа из оперы «Руслан и Людмила».

4) МЕЦЦО-СОПРАНО. Третья песня Леля из оперы «Снегурочка».


4.Шкала звуковых волн.

5. Свойства звуковых волн.

6. Характеристики звука (частота, скорость, интенсивность звука, тембр, громкость).

7. Разновидности звуков.

8. Среда как условие передачи звука.

II.МИНИКОНФЕРЕНЦИЯ

Темы сообщений учащихся:

1)Проводники звука.

2)Неслышимые звуки.

3)Ультразвук – помощник человека.

4)Исследовательская работа по теме: «Акустический шум и его воздействие на человека.»


III. КОЛЛЕКТИВНО - ГРУППОВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ.

IV. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ (работа с текстом, тестирование).

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ (взаимопроверка, итог урока).


Ход урока.


I. Попробуем отгадать кроссворд, чтобы узнать, о чём же пойдёт речь на уроке:

1)Газообразная среда, через которую передаются звуковые сигналы, вызывающие слуховые ощущения у людей и животных. (Воздух.) 2) Колебания, возникающие на воде при бросании в неё камня. (Волна.) 3) Насекомое, испускающее на лугу приятный звук. (Кузнечик.) 4) Источник упругих волн, используемый для настройки музыкальных инструментов. ( Камертон). Ключевое слово «звук».

Презентация темы на компьютере:

1-ый слайд:

Человек от природы очень музыкален. Он способен слышать, т. е. воспринимать, широкий диапазон звуков, он способен говорить, петь, т. е. воспроизводить звуки, способен чувствовать ритм, подчинять свои движения ритму…

Вся ярчайшая палитра настроений и чувств: радость и горе, бодрость и уныние, буйство и печаль – может быть выражена звуком. С чем сравнится «угроза» грома, свист соловья, звон капели, колыбельная матери, потрясающее разнообразие и мощь музыкальных аккордов?! С помощью звуков люди общаются, обмениваются мыслями, идеями, чувствами, информацией.

2-ой слайд:

УХО – универсальный звукоприёмник. 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.

ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ

Слуховой канал,

Барабанная перепонка,

Молоточек,

Наковальня,

Стремечко,

Жидкость.

Человеческое ухо воспринимает колебания в диапазоне примерно от 20 Гц до 20 000 Гц. Животные в качестве звука могут воспринимать волны несколько иных частот. Ухо является исключительно чувствительным органом, мы воспринимаем звук уже при давлении звуковой волны, равном 10 Па.

Чувствительность уха к высоте звука меняется с возрастом: в детстве мы слышим высокочастотные звуки лучше, чем в зрелом возрасте.

Некоторым людям свойственны цветоощущения – прослушивание мелодий порождает цветовые образы. Из композиторов, обладавших «цветным слухом», можно назвать А. Н. Скрябина и Н. А. Римского-Корсакова. Они видели зрительные образы, сочиняя музыку.

3-ий слайд:

ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ГОЛОС – чудо-звук. Непостижимая тайна: гортань может звучать и иерихонской трубой, и трелью жаворонка. Голос – средство общения, самовыражения; это смех, плач, шёпот, стон, песня, стих, мольба о помощи… Голос музыкален сам по себе, а в сочетании со звуком музыкальных инструментов он способен потрясать!

ИСТОЧНИКИ ЗВУКА

Мы живём в океане звуков. Звук создаётся источниками звука. Выясним, как рождается звук. Закрепим камертон на штативе. После удара молоточком по ножке камертона мы слышим звук. При соприкосновении с ножкой камертона шарик отскакивает в сторону. Следовательно, ножки камертона колеблются, колеблющееся тело порождает звук.

Закрепим камертон на деревянной коробке (резонаторном ящике) и ударим

Молоточком по ножке. Мы услышим звук более громкий по сравнению со звуком камертона без резонаторного ящика. Излучение камертона усилилось благодаря явлению резонанса.


ИСТОЧНИК ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ГОЛОСА

Воздух, которым мы дышим, выходит из лёгких через дыхательное горло в гортань. В гортани находятся голосовые связки. Под давлением выдыхаемого воздуха они начинают колебаться. Роль резонатора играют полости рта и носа (головной резонатор), а также грудь (грудной резонатор). Для членораздельной речи кроме голосовых связок необходимы также язык, губы, щёки, мягкое нёбо и надгортанник. Высота человеческого голоса зависит от длины и толщины голосовых связок. От особенностей их строения зависит и тембр – индивидуальная окраска звука, по которой мы различаем голоса знакомых людей.

ОРГАНЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В

СОЗДАНИИ ЗВУКА

Гортань

Голосовые связки

Воздушные пути

(трахея, бронхи, лёгкие)

Ротовая и носовая полости


4-й слайд:

Голоса классифицируются по частотам (отдельно - мужские и женские).

БАСЫ (80-350 Гц), БАРИТОНЫ (100 – 400 Гц), ТЕНОРЫ (130 – 500 Гц) – это мужские голоса;

Женские голоса: самые низкие – контральто (170 – 780 Гц), затем меццо-сопрано (200 – 900 Гц), сопрано (250 – 1000 Гц) и, наконец, высокое колоратурное сопрано (260 – 1400 Гц).

Демонстрация голосов представителей каждой группы. (Магнитофонная запись).

5-й слайд:

ДИАПАЗОН ЗВУКА

6-й слайд:

ЧАСТОТЫ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ МУЗЫКАЛЬНЫХ ЗВУКОВ


ВОПРОС: Что такое звук с точки зрения физики? (Упругие колебания среды).

Давайте выясним физические свойства звуковых волн.

7-й слайд:

СВОЙСТВА ЗВУКОВЫХ ВОЛН:

  1. Распространение в среде с конечной скоростью – скорость звука зависит от а) плотности среды, б) её температуры. Скорость звука (в м/с): в воздухе 331,2, водороде – 1270, углекислом газе – 285, стали – 4980.

  2. Интерференция – результатом её может быть усиление звука, т. е. максимум при чётном числе, ослабление звука, т. е. минимум при нечётном числе.

  3. Дифракция – огибание волнами препятствий, рождающее второй фронт волны, т. е. «второй звук».

  4. Отражение – выполнение законов отражения: падающий и отражённый лучи лежат в одной плоскости; угол падения луча равен углу отражения. Проявление отражения звука – эхо.

8-й слайд:

ОБЪЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Частота колебаний. Возвращаясь к слайду 6 «Частоты различных источников музыкальных звуков», обращаю внимание на разницу частот, и прошу назвать источники низких и высоких звуков.

Скорость распространения (см. слайд 7 «Свойства звуковых волн» п.1).

Интенсивность звука - энергетическая характеристика; .Зависит от амплитуды звукового давления, свойств среды, формы волны.

Тембр звука – придаёт звуку «окраску». Зависит от числа и частот гармонических составляющих, сопровождающих основную звуковую частоту. Составляющие складываются с основным звуком.

СУБЪЕКТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА:

Громкость звука. Связана с амплитудой колебания и интенсивностью, но зависит и от частоты звука. Определяется давлением на барабанную перепонку, вызванным прохождением звуковой волны.

Порог слышимости наступает при интенсивности Вт/м, пороговое давление Па.

Ухо неодинаково хорошо воспринимает звуки разных частот. Его наилучшая чувствительность относится к области 1 – 5 кГц.

9-й слайд.

РАЗНОВИДНОСТИ ЗВУКА.


III. Далее коллективно-групповая деятельность учащихся. Каждая группа получает наборы информационных карточек с заданиями, содержащих новую научную информацию и задание к ней. Затем каждая группа отчитывается перед классом.

Задание 1.

Рассчитать, чему будет равна разница во времени прихода звукового сигнала, распространяющегося на расстояние 1 км по воздуху (v = 336.43 м/с) и стальному рельсу (v = 5000 м/с ).

Задание 2. Чему равны длина волны и период колебания камертона, дающего тон «ля» первой октавы (основного тона музыкальной настройки), имеющего частоту колебания 440 Гц?

Задание 3.

Вам даны металлическая линейка, 2 разных камертона, штатив, лёгкая бусинка на нити, молоточек. Докажите с помощью этого оборудования, что высота звука зависит от частоты колебаний тела, а громкость связана с амплитудой.

II.МИНИКОНФЕРЕНЦИЯ:

1).ПРОВОДНИКИ ЗВУКА

Где бы мы ни находились, что бы ни делали – нас всюду сопровождают различные звуки. Мы привыкли к обычным звукам и часто не замечаем их. Слух имеет огромную роль и в жизни животных. Он помогает животным выслеживать добычу, предупреждает их об опасности. Звуковая волна может проходить самые различные расстояния. Орудийная стрельба слышна на 10 – 15 км, ржание лошадей и лай собак – на 2-3 км, а шёпот – всего на несколько метров. Эти звуки передаются по воздуху. Но проводником звука может быть не только воздух. Приложите ухо к рельсам, и вы услышите шум приближающегося поезда значительно раньше и на большем расстоянии. Значит, металл проводит звук лучше и быстрее, чем воздух. Давно замечено хорошее распространение звука и по земле. Перед Куликовской битвой князь Дмитрий Донской сам выехал на разведку в поле и, приложив ухо к земле, услышал конский топот приближающихся татарских полчищ.

Вода тоже хорошо проводит звук. Нырнув в воду, можно отчётливо слышать, как стучат друг о друга камни, как шумит во время прибоя галька. Свойство воды – хорошо проводить звук – широко используется для разведки в море во время войны, а так же для измерения морских глубин. Для звука есть только одна преграда, и её легко обнаружить. Если завести будильник и накрыть его колпаком, то звук будет слышен. Но если из-под колпака выкачать воздух, то звук исчезнет. (Демонстрация.) Почему? Потому что звук не может передаваться через пустоту. Должна быть обязательно упругая среда. Звуковая волна – чередование сгущений и разряжений. А если нет среды, то что будет сгущаться?

2). НЕСЛЫШИМЫЕ ЗВУКИ

Мир звуков, которые слышит наше ухо, занимает область от 18 до 20000 Гц. Колебания, лежащие за этими границами нам не слышны, но природа этих колебаний тождественна со слышимыми звуками, их относят к категории звуков. Эти колебания могут восприниматься животными и насекомыми. Колебания с частотами ниже 16 Гц – инфразвуки, а колебания с частотой выше 20000 Гц – ультразвуки. Область слышимых звуков не имеет чётких границ. Мы можем слышать инфразвуки, лежащие близко к нижней границе звука. Дело в том, что инфразвуки, как правило, сопровождаются слышимыми призвуками (обертонами). Родство таких инфразвуков со звуком ухо способно ощущать. Нечётко очерчена и верхняя граница. Ультразвуки с частотой до 24000 Гц могут восприниматься людьми с очень острым слухом. Выше этого предела ультразвуки слышат многие животные и насекомые (например, летучие мыши слышат ультразвуки с частотой до 70000 Гц). Инфразвуковые колебания легко возникают в длинных трубах. Например, 10-метровая труба органа даёт основной тон частотой около 16 Гц. Звук этой трубы подобен раскату грома. Инфразвуки возникают в печных и фабричных трубах при топке. Один из интереснейших видов инфразвуков – это «голос моря». При шторме на море ветер возбуждает вихри, периодически срывающиеся на гребнях волн. Получающиеся при этом колебания воздушной струи распространяются вдаль в форме инфразвука и могут быть обнаружены на расстоянии в сотни километров. Явления, близкие к инфразвуку, представляют собой колебания, возникающие при выстрелах и взрывах. Самым интересным свойством инфразвуков является их способность распространяться на очень далёкие расстояния.

3).УЛЬТРАЗВУК – ПОМОЩНИК ЧЕЛОВЕКА

Ещё большее применение, чем инфразвуки, находят ультразвуки. Жидкость «вскипает» при прохождении ультразвуковой волны. (ДЕМОНСТРАЦИЯ.) При этом возникает гидравлический удар. Они могут отрывать кусочки от поверхности металла и производить дробление твёрдых тел. С помощью ультразвука можно смешать несмешивающиеся жидкости. Так готовятся эмульсии на масле. При действии ультразвука происходит омыление жиров. На этом принципе устроены стиральные устройства. Интересны биологические эффекты ультразвука. Ультразвуки ослабляют жизнедеятельность бактерий, уменьшают рост молочнокислых и туберкулёзных бактерий. Широко используется ультразвук в гидроакустике. Ультразвуки большой частоты поглощаются водой очень слабо и могут распространяться на десятки километров. Если они встречают на своём пути дно, айсберг или другое твёрдое тело, они отражаются и дают эхо большой мощности. На этом принципе устроен ультразвуковой эхолот. В металле ультразвук распространяется практически без поглощения. Применяя метод ультразвуковой локации, можно обнаружить мельчайшие дефекты внутри детали большой толщины. Дробящее действие ультразвука применяют для изготовления ультразвуковых паяльников. Ультразвук применяют для улавливания мельчайших частичек сажи, в сернокислотной промышленности для осаждения тумана серной кислоты.

4). АКУСТИЧЕСКИЙ ШУМ И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА

(презентация).


IV. ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ ( работа с текстом, тестирование).

I вариант.

Внимательно прочтите текст и выполните задания к нему.

ШУМ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.

Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции.

Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека – утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

Уровень шума в 20 – 30 дБ практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для «громких звуков» предельно допускается граница примерно 80 – 90 дБ. Звук в 120 – 130 дБ уже вызывает у человека болевые ощущения, а в 150 – становится для него непереносимым. Влияние шума на организм зависит от возраста, слуховой чувствительности, продолжительности действия.

Наиболее пагубны для слуха длительные периоды непрерывного воздействия шума большой интенсивности. После воздействия сильного шума заметно повышается нормальный порог слухового восприятия, т. е. самый низкий уровень ( громкость), при котором данный человек ещё слышит звук той или иной частоты. Измерения порогов слухового восприятия производят в специально оборудованных помещениях с очень низким уровнем окружающего шума, подавая звуковые сигналы через головные телефоны. Эта методика называется аудиометрией; она позволяет получить кривую индивидуальной чувствительности слуха, или аудиограмму. Обычно на аудиограммах отмечают откл

онения от нормальной чувствительности слуха.

ЗАДАНИЕ 1

Порог слышимости определяется как

1)минимальная частота звука, воспроизводимая человеком; 2) максимальная частота звука, воспринимаемая человеком;

3) самый высокий уровень, при котором звук не приводит к потере слуха;

4) самый низкий уровень, при котором данный человек ещё слышит звук той или иной частоты.

ЗАДАНИЕ 2.

Определите, какие источники шума, представленные в таблице, создают недопустимые уровни шума.

Источники шума

Уровень шума, дБ

А. работает пылесос

40

Б. шум в вагоне метро

70

В. оркестр поп - музыки

110

Г. автомобиль

60

Д. шёпот

20

Выберите правильный ответ:

1) В;

2) В и Б;

3) В, Б и Г;

4) В, Б, Г и А.

II вариант.

Выберите правильный ответ:

1.В каких средах распространяются поперечные звуковые волны?

А) в твёрдых телах;

Б) в жидкостях;

В) в газах.

2. Какое выражение верно?

А) Всякое колеблющееся тело звучит.

Б) Всякое звучащее тело колеблется.

3.Что переносится звуковой волной?

А) воздух;

Б) вещество;

В) энергия.

4.Возбуждая молоточком колебания в одном камертоне, наблюдают звучание другого такого же камертона. Как называется наблюдаемое явление?

А) эхо;

Б) поглощение звука;

В) резонанс.

5. Когда камертон вставляют в резонаторный ящик, его звучание усиливается. Сила звука увеличилась, громкость стала больше. Как изменяется при этом полная механическая энергия?

А) уменьшается;

Б) увеличивается;

В) не изменяется.

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.

Обучающимся разных вариантов предлагается обменяться работами и произвести взаимопроверку, выставив оценку карандашом, рядом с оценкой указать фамилию проверяющего.