1 925 перегляд(ів)

Звук. Поширення звуку в різних середовищах. Швидкість поширення звуку. Сприймання звуку людиною.

Мета: сформувати поняття про звукову хвилю та її основні характеристики: швидкість, гучність, тон, тембр, найважливіші звукові явища – резо­нанс, луну.

Основні поняття: звук, швидкість звуку, гуч­ність, тон, тембр, луна, резонанс, камертон.

Обладнання: кості доміно, листівка, магнітофон і магнітофонні записи, скляний дзвін, будильник, насос, репродуктор у розібраному вигляді, камертон, дерев’яний ящик (резонатор), гумовий молоточок, келих з водою.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Звук усе, що чує вухо,

що доходить до вуха.

В. Даль

Хід уроку

І. Розминка

Прослухати ніжну мелодію. Обговорити почут­тя, що виникли в учнів.

П. Актуалізація опорних знань

  1. Перевірка домашніх задач.
  2. Вправа «Цифровий  термінологічний  дик­тант».

Встановити відповідність між термінами і ви­значеннями. Учитель на дошці записує пронумеро­вані терміни:

1) шлях;

2) амплітуда;

3) частота;

4) період;

5) механічний рух;

6) траєкторія;

7) середня швидкість.

Учитель зачитує визначення, а учні записують номери термінів, яким воно відповідає, у послідов­ності, в якій були прочитані визначення.

Визначення:

  1. Кількість обертів за одиницю часу.
  2. Лінія, вздовж якої рухається тіло.
  3. Зміна з часом положення тіла в просторі від­носно інших тіл.
  4. Час, протягом якого тіло робить один повний оберт по колу.
  5. Відстань, пройдена тілом уздовж траєкторії руху за певний інтервал часу.
  6. Фізична величина, яка характеризує нерівно­мірний рух і чисельно дорівнює відношенню шля­ху, пройденого тілом, до проміжку часу, за який цей шлях пройдено.
  7. Максимальне відхилення тіла від положення рівноваги.

III. Мотивація навчальної діяльності

За допомогою звичайного програвача грам­платівок можна провести такий дослід. Платівку встановіть на програвач і увімкніть його. Взявши поштову листівку за один кінець, встановіть її куточок на початок борозни грамзапису. Листівка почне звучати!

Ми чуємо звук. Чи може хтось пояснити цей дослід? Якщо вам поки що важко, давайте спробу­ємо це зробити в кінці уроку. Людина живе у світі звуків. Звук – це те, що чує вухо. Звук є скрізь і проникає всюди. Ми чуємо спів птахів, звуки музичних інструментів, шум лісу, грім під час грози. Дзвенять машини, які працюють, транспорт, що рухається. Що таке звук? Як він з’являється? Чим одні звуки відрізняються від інших? Що таке луна? Ми спробуємо з вами з’ясувати відповіді на ці за­питання.

  1. IV. Сприйняття навчального матеріалу
  2. Для звуку необхідне середовище. Давайте з вами виконаємо дослід, який по­ставив ще у 1660 р. англійський учений Р. Бойль. Під скляний дзвін помістимо годинник-будильник і насосом почнемо викачувати повітря. Через де­який час ми вже не чутимемо звуки будильника. Який висновок можна зробити з цього? (Звук по­ширюється в повітрі)

Історична довідка.

Бойль Роберт (1627—1691) — англійський хімік і фізик. Народився в м. Лісмор (Ірландія). З 1654 р. мешкав в Оксфорді, де займався до­слідженнями в галузі фізики та хімії. У 1668 р. Бойль переїхав до Лондона разом із заснованим ним Товариством, президентом якого він був з 1680 р. У 1659 р. удосконалив повітряний насос Геріке, виконав з ним ряд дослідів на визначення ваги повітря, вимірювання ступеня розрідженості та відкрив нові фізичні факти, які виклав у творі «Нові фізико-механічні досліди, які стосуються пружності повітря» (1660). Він показав, що тепла вода може закипіти при розрідженні навколиш­нього повітря, і довів, що піднімання рідини у

вузьких трубках не пов’язане з атмосферним тис­ком. Відкрив у 1662 р. закон зміни об’єму повітря зі зміною тиску. Для своїх дослідів сконструював барометр. Його фізичні дослідження присвячені також вивченню світлових та електричних явищ, гідростатики, акустики, теплоти.

  1. Джерела звуку.

Почувши якийсь звук, ми, звичайно, можемо встановити, що він дійшов до нас від якогось джерела. Розглядаючи це джерело, ми завжди знайдемо, що в ньому щось коливається. Якщо, наприклад, звук надходить від репродуктора, то в ньому коливається мембрана — легкий диск, за­кріплений вздовж його кола. (Проде-монструвати.) Якщо цей звук дає музичний інструмент, то джерело звуку – струна, що коливається, стовп повітря, що коливається, тощо.

  1. Поширення звуку.

Поширення звуку можна порівняти з поширен­ням хвиль на воді. Тільки роль кинутого у воду каменя відіграє коливне тіло, а замість поверхні води звукові хвилі поширюються в повітрі. Кожне коливання, наприклад, струни створює в повітрі один стиск і одне розрідження. Чергування таких стисків і розріджень і є звукова хвиля.

Поширення звукової хвилі можна унаочнити такою демонстрацією. Якщо на столі в рядок ви­ставити на вузьких гранях кості доміно, то падаю­чи вздовж рядка, вони нагадуватимуть поширення звукової хвилі.

Звук може поширюватися також і в рідкому, і в твердому середовищі. Той, хто пірнав у річку або море, знає, що під водою добре чути звуки гребних гвинтів теплоходів, удари каменів тощо. Звук по­їзда, який рухається, добре чути, якщо прикласти вухо до рейки.

  1. Довжина звукової хвилі.

Погляньте на малюнок. Що на ньому зображено? Правильно, механічну звукову хвилю.

Відстань, на яку поширюється будь-який стан коливання (горбик, западина) за час, що дорівнює періоду коливання називають довжиною хвилі.

Позначають довжину хвилі грецькою літерою λ. За час, що дорівнює періоду коливань Т, горбик хвилі, рухаючись із  швидкістю υ пройде шлях λ,  тобто  λ= υТ

  1. Швидкість звуку.

Звук поширюється тільки у пружному середо­вищі. Швидкість поширення звуку у різних середо­вищах різна. Рідини проводять звук швидше, ніж гази. У воді звук поширюється зі швидкістю 1450 м/с, тобто в 4,5 разів швидше, ніж у повітрі, де його швидкість 330–340 м/с. Ще більша швидкість звуку у твердих тілах, наприклад, у залізних, – близько 6 000 м/с.

Знаючи довжину хвилі та період коливань, які породили дану хвилю, можна обчислити швидкість її поширення  або знайти через частоту υ=λν.

Швидкість поширення звуку в середовищі залежить від температури

  1. Орган слуху — вухо.

Відчуття звуку спричиняється звуковими хви­лями, що досягли органу слуху – вуха. Важлива частина цього органу – барабанна перетинка. Звукова хвиля, що надійшла, спричиняє коливання перетинки з частотою коливань хвилі. Їх сприймає мозок як звук. Робота нашого органу слуху досі не з’ясована до кінця. Справа в тому, що у внутрішньо­му вусі є декілька тисяч чутливих нервів, здатних сприймати звукові коливання, що передаються у вушний лабіринт із повітря через барабанну пере­тинку. Залежно від частоти звуку, найсильніше ко­ливається та або інша частина вушного лабіринту. Хоча чутливі нерви розміщені вздовж лабіринту настільки густо, що одразу збуджується їх велика кількість, людина (а також тварина) здатна – осо­бливо в дитинстві – розрізняти дуже малі зміни частоти. Як це відбувається, досі точно не відомо. Зрозуміло тільки, що найважливішу роль тут віді­грає аналіз подразнень у мозку, що надходять від безлічі окремих нервів. Придумати механічну мо­дель, яка – при тій самій конструкції – так само добре розрізняла б частоту звуку, як вухо людини, поки що не вдалося.

Чим же відрізняються звуки один від одного? Для характеристики звуків вводять наступні три поняття: гучність, висота тону, тембр.

  1. Гучність.

Проведемо дослід. Затиснемо в лещатах полот­но ножівки, відхилимо від положення рівноваги і відпустимо його. Повторимо дослід, відхиливши полотно далі від положення рівноваги, тобто збільшимо амплітуду коливання. Тепер затиснемо меншу частину полотна і, відхиливши його від по­ложення рівноваги, відпустимо. Що ви чуєте? (Учні роблять висновок.)

Гучність звуку залежить від амплітуди коли­вань. Проте зв’язок між гучністю й амплітудою непростий. Про звуки взагалі не можна говорити, що один із них у два, у три, а тим паче в мільйони разів гучніший від іншого. Про звуки різної гуч­ності кажуть, що один гучніший від другого не в стільки разів, а на стільки одиниць. Одиницею гучності є бел (Б) (на честь ученого Грехема Белла, винахідника телефону). Частіше використовують одиницю, яка в 10 разів більша. Це децибел (дБ). Наприклад, гучність звуку шелестіння листя оці­нюється в 10 дБ, шепотіння – 20 дБ, вуличного шуму – 70 дБ. Шум гучністю 130 дБ відчувається шкірою і спричиняє відчуття болю. Про гучність вуличного шуму можна, наприклад, сказати, що вона на 60 дБ більша від гучності шелестіння листя.

  1. Висота тону.

Висота тону – друга дуже важлива характе­ристика звуку. В фізиці вона визначається часто­тою коливань. Кожен із вас чув, як летить комар. Звук поширюється від того, що коливаються його крильця. Давайте спробуємо швиденько рухати ру­ками. Чому ми не чуємо звуку? Справа в тому, що людське вухо сприймає як звук лише ті коливання, частота яких лежить у межах від 16–20 Гц до 16 000–20 000 Гц (Гц = 1/с).

Існують особливі джерела звуку, що утворюють єдину частоту, так званий чистий тон. Це камерто­ни різних розмірів – прості пристрої, що являють собою зігнуті металеві стержні на ніжках (проде­монструвати). Чим більші розміри камертона, тим нижчий звук, який виникає після удару по ньому.

  1. Тембр.

Отримати чистий звук зі строго визначеною частотою коливань, навіть за повної відсутності сторонніх шумів, дуже важко, і ось чому. Будь-яке коливне тіло, створює не лише один основний звук. Його постійно супроводжують звуки інших час­тот. Однак не варто засмучуватися від наявності цих «супутників». Власне вони і дозволяють нам відрізняти звук одного інструмента від іншого і голоси різних людей, якщо вони навіть однакові за висотами. Кожному звуку ці «супутники» надають своєрідного забарвлення або, як кажуть, тембру. І якщо основний звук супроводжується близькими йому по висоті, то сам звук здається нам м’яким, «оксамитовим». Коли ж значно вищі основного тону, ми говоримо про неприємний «металічний» голос чи звук.

  1. V. Рефлексія

Провести інструктаж з безпеки життєдіяльнос­ті дітей.

Icon of Fiz8 Urok 10 Fiz8 Urok 10 (23.6 KiB)
Скачав конспект! Скачай презентацію-->
загрузка...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *