Тема урока «Звуковые волны для специальности» (1 курс СПО)

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Кораблинский агротехнологический техникум»

Тема урока

Звуковые волны

для специальности

23.02.03. «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

курс 1

Преподаватель физики Ванина Н. В.

Тема: «Звуковые волны »

Тип урока: урок изучения новых знаний

Цель урока: сформировать у обучающихся целостное представление о звуке, познакомить со сложным миром звуков и их влиянием на здоровье.

Задачи урока:

Образовательные:

познакомить обучающихся с условиями возникновения звуковых волн и их видами;

сформировать понятия: звуковая волна, источник и приемник звука;

Развивающие:

развивать умение наблюдать звуковые явления и объяснять результаты наблюдений и экспериментов;

применять экспериментальные результаты для обобщения и систематизации звуковых явлений;

создавать ситуацию поиска исследования, сотрудничества;

развивать речь.

Воспитательные:

убедиться во взаимосвязанности явлений окружающего мира;

развивать индивидуальные, групповые и коллективные формы работы;

формировать систему взглядов на мир;

воспитать интерес к творческой и исследовательской работе.

Методы: словесные, наглядные, проблемно-поисковые, наблюдение, сотрудничества.

Технология: ИКТ при изучении нового материала и закреплении.

Технические и программные средства обучения: персональный компьютер, мультимедийный проектор.

План урока:

1. Организационный момент (Приветствие, психологический настрой)

2. Актуализация знаний (Подготовительная работа к введению в новую тему)

3. Изучения нового материала

5. Закрепление изученного.

6.Итоги урока.

7.Домашнее задание.

 

 

ХОД УРОКА

1.Организационный момент

В начале урока звучат звуки природы.

Учитель:

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

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

2.Актуализация опорных знаний и умений. Мотивация изучения темы.

Звуки занимают в жизни человека важную роль. Мы живем в мире самых разнообразных звуков, звуки нас окружают всегда и везде: тиканье часов и гул моторов, шелест листьев и завывание ветра, раскаты грома и журчание ручейка, пение птиц и голоса людей, звучание музыкальных инструментов и устройств.

С помощью звуков мы получаем информацию об окружающем мире, что позволяет нам уверенно ориентироваться в пространстве; опытный шофер по звуку работающего двигателя может определить неисправности; получаем наслаждение от звуков природы и музыки; а самое главное - речь, благодаря звуку, мы общаемся с вами.

Итак, я предлагаю вам сформулировать тему урока и определить круг вопросов, на которые вы хотели бы получить ответы по ходу урока.

(Что же такое звук? Как он возникает? Чем один звук отличается от другого?)

Сегодня на уроке мы с вами попробуем ответить на эти и многие другие вопросы, связанные со звуковыми явлениями.

Тема урока: Звуковые волны

 Итак, план нашего урока

План урока

Возникновение и восприятие звуковых волн

Характеристики звуковых волн (скорость, громкость, высота,)

Определение остроты слуха.

Согласно плану, который отражает основное содержание урока, в конце урока вы будете должны:

- знать и понимать, что такое звук, какие условия необходимы для создания звука;

- уметь приводить примеры источников и приемников звука, объяснять явления, связанные с восприятием звука.

По ходу урока вы должны заполнить таблицу (приложение 1).

3. Изучения нового материала

 Звуковыми волнами или просто звуком принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой более 20 кГц – ультразвуком. Однако волны в газообразной среде – среде нашего обитания – представляют особый интерес. Изучением звуковых явлений занимается раздел физики, который называют акустикой.

Применение ультразвука:

Медицина

Военная промышленность (подводный флот)

Геология

Бытовое использование (радары, дальномеры и т. д)

Эхолот для определения глубины моря

Дробление тел

Дефектоскопия

Косметология

Применение инфразвука:

Предсказание штормов на море

Предсказание землетрясений

Военное дело

Рыболовецкий промысел

Криминалистика

Изучение поведения животных

Источники звука — физические тела, которые колеблются, т.е. дрожат или вибрируют с частотой от 20 Гц до 20 кГц.

Источники звука бывают естественные (голос, шелест листьев, шум прибоя и т. д.), искусственные (камертон, колокол, мембрана и др.).

- Во всех ли средах распространяется звук?

Звук распространяется в любой упругой среде – твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества.

(опыт с вакуумным насосом)

Для возникновения и распространения звуковых волн необходимы:

Источник волны (колеблющееся или движущееся тело)

Упругая среда (газообразная, жидкая или твердая)

2. Характеристики звука. (скорость, громкость, высота)

1) Скорость звука.

- Чему равна скорость звука?

Известно, что во время грозы мы сначала видим вспышку молнии и лишь через некоторое время слышим раскаты грома. Это запаздывание возникает из-за того, что скорость звука в воздухе значительно меньше скорости света, идущего от молнии.

Скорость звука в воздухе впервые была измерена в 1636 г. французским ученым М. Мерсенном.

При температуре 20°С она равна 343 м/с, т.е. 1235 км/ч.

Скорость звука зависит от температуры среды: с увеличением температуры воздуха она возрастает, а с уменьшением — убывает.

При 0°С скорость звука в воздухе составляет 331 м/с.

В разных газах звук распространяется с разной скоростью. Чем больше масса молекул газа, тем меньше скорость звука в нем.

Так, при температуре 0 °С скорость звука в водороде 1284 м/с, в гелии — 965 м/с, а в кислороде — 316 м/с.

В жидкости скорость звука больше, чем в газе. Впервые скорость звука в воде была измерена в 1827 г. на Женевском озере в Швейцарии. На одной лодке поджигали порох и одновременно ударяли в подводный колокол. Другая лодка находилась на расстоянии 14 км от первой. Звук колокола улавливался с помощью рупора, опущенного в воду. По разности времени между вспышкой света и приходом звукового сигнала определили скорость звука. При температуре 80С скорость звука в воде равна 1435 м/с.

Различные тела по-разному передают звук, т. е. обладают различной звукопроводностью. Например, мягкие пористые тела проводят звук плохо, поэтому их используют для звукоизоляции.

Хорошо проводит звук земля. Русский историк Н. М. Карамзин сообщает, что Дмитрий Донской перед Куликовской битвой, приложив ухо к земле, услышал топот копыт конницы противника, когда она еще не была видна.

В каждой среде звук распространяется с определенной скоростью, зависящей от параметров, характеризующих данную среду. В жидкостях скорость звука выше, чем в газах, а в твердых телах – выше, чем в жидкостях. Скорость звука зависит не только от природы вещества, в котором он распространяется, но и от его температуры.

Скорость распространения звука зависит от природы вещества и температуры.

Скорость звука в различных средах, м/с (при 200С)

2) Громкость звука

Любые звуки человека характеризует в соответствии со своим восприятием по уровню громкости.

Сила воздействия звуковой волны на барабанную перепонку человеческого уха зависит от звукового давления.

Звуковое давление – это дополнительное давление, возникающее в газе или жидкости при прохождении звуковой волны.

Звуковые волны с большой амплитудой изменения звукового давления воспринимаются человеческим ухом как громкие звуки, с малой амплитудой изменения звукового давления – как тихие звуки.

Громкость определяется амплитудой колебания звуковой волны. Послушайте. (Слегка ударяет по ножке камертона). Мы получили колебания малой амплитуды. (Ударяет сильно по ветви камертона). Получаем колебания большой амплитуды.

Громкость звука зависит от амплитуды колебания звуковой волны.

За единицу громкости звука принят бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона)

Громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости. На практике громкость измеряют в децибелах (дБ): 1 дБ  = 0,1Б.

10 дБ – шепот;
20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях;
40 дБ – тихий разговор;
50 дБ – разговор средней громкости;
70 дБ – шум пишущей машинки;
80 дБ – шум работающего двигателя грузового автомобиля;
100 дБ – громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5–7 м;
120 дБ – шум работающего трактора на расстоянии 1 м;
130 дБ – порог болевого ощущения.

Звук громкостью свыше 180 дБ может даже вызвать разрыв барабанной перепонки.

3) Высота

Другой важной характеристикой звука является высота звука. Высота определяется частотой колебаний. Один и тот же источник может испускать разные звуки. Звук определенной частоты называется тоном. Любой звук можно представить как сочетание отдельных тонов. При этом в любом звуке можно выделить тон, соответствующий наименьшей частоте. Он называется основным тоном. Все остальные звуки в данной музыкальной звуковой волне называются обертонами. Высота тона зависит от частоты колебаний вибратора. Чем больше эта частота, тем выше тон. Музыкальные звуки с одинаковым основным тоном различаются также по тембру. Тембр звука зависит от количества обертонов в звуковой волне, их частот.

Физический диктант.

«Веришь – не веришь»

1. Верите ли вы, что звуковые волны распространяются в безвоздушном пространстве?

2.Верите ли вы, что источником звука являются колеблющиеся тела?

3.Учение о звуке – баллистика?

4.Звуки, которые не слышит человек – это инфразвуки и ультразвуки?

5.Единицей измерения громкости звука является Гц?

6.Верите ли вы, что скорость распространения звука в воздухе зависит от громкости звука?

7.Шум действует на человека положительно?

8.Порог болевого ощущения 10 дБ?

9. Искусственными источниками звука являются музыкальные инструменты?

10. Верите ли вы что звуковые волны образуются в результате деформации кручения?

Проверь себя

Критерии оценки:

0-1 ошибка – 5 баллов

2-3 ошибки – 4 балла

4-5 ошибки - 3 балла

Более 5 ошибок – 2 балла

Как вы считаете, хороший ли у вас слух?

Лабораторная работа (краткосрочная).

Цель: определить остроту слуха.

Острота слуха – это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого.

Оборудование: механические часы, линейка.

Порядок работы

1. Приближайте к себе часы до тех пор, пока не услышите звук. Измерьте расстояние от уха до часов в сантиметрах.
2. Приложите часы плотно к уху и отводите от себя до тех пор, пока не исчезнет звук. Опять определите расстояние до часов.
3. Если данные совпадут, это будет приблизительно верное расстояние.
4. Если данные не совпадают, то для оценки расстояния слышимости нужно взять среднее арифметическое двух измерений.

Все измерения запишите.

Оценка результатов теста

Нормальным слухом будет такой, при котором тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10–15 см.

Сделайте вывод.

Прослушивание музыки через наушники, особенно при повышенной громкости влияет на остроту слуха. Постоянно слушая музыку через наушники, подросток начинает незаметно для себя глохнуть. Слух подростков притупляется. Сначала развивается тугоухость, а затем глухота. К сожалению, до сих пор ухудшение слуха ассоциируется с преклонным возрастом. Однако проблема слуха с каждым годом все больше молодеет.

Под резкими постоянными ударами звуковых волн барабанная перепонка колеблется с большой амплитудой. Из-за  этого постепенно теряется её эластичность, слух притупляется.

Рекомендации:

Не пользуйтесь наушниками более часа подряд. В общем не используйте их больше 2-х часов в сутки.

«Критическим считается уровень звука в 80 децибел. Старайтесь не превышать порог громкости в 60 децибел (в среднем это где-то 60% от максимума плеера)

Откажитесь от наушников-капель. Они гораздо «громче» (а значит вреднее) больших наушников-накладок, а также могут спровоцировать не только тугоухость.

Не увеличивайте громкость музыки, чтобы заглушить общественный транспорт. Когда шум вокруг начинает пробиваться через наушники, значит он превышает показатель в 100 децибел. Увеличивая громкость, вы еще дальше уходите за критическую отметку в 80 децибел, а значит наносите своему слуху непоправимый урон.

Швейцарские врачи решили обследовать 97 музыкантов симфонического оркестра. Анализ их слуха на специальных инструментах привел к печальному выводу: у заядлых курильщиков, несмотря на их большой профессиональный опыт, полоса воспринимаемых на слух частот на 500 Гц хуже, чем у их некурящих коллег.

Таким образом, мы видим, что никотин повреждает нервы слухового аппарата.

Рефлексия.

Возникали трудности в составлении конспекта? (приложение 2)

Что заинтересовало вас сегодня на уроке?

Что важного и интересного узнали на уроке?

Пригодятся ли вам эти знания?

Где пригодятся знания полученные сегодня?

Домашнее задание.

§ 15.6-15.7;

Творческое задание по выбору подготовить сообщение или памятку по темам: «Шумные соседи: что делать?», «Звукотерапия», и т. п.

Надеюсь, что  знания, полученные сегодня, помогут вам по-другому взглянуть на окружающий нас мир звуков. (Вновь звучат звуки природы и на этом фоне читаются стихи.)

О, Звук! Спустившийся извне,
Ведомый в таинствах Вселенной,
Способен ты звучать во мне,
Своею силою нетленной.
Ты в тихо шепчущей листве,
Ты в синих волнах океана,
В метели, песне и дожде,
В раскатах грозных урагана.
Ты сердцем можешь говорить,
Объединять души созвучья,
Так дай мне силы так творить,
Чтоб был услышан глас беззвучный.
Чтоб с трепетом, душой безгласной
Твою вибрацию испить,
И звуком музыки прекрасной
Все раны сердца исцелить.

Приложение 1.

Приложение 2.