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

Поняття "звук"

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.

Джерела і приймачі звуку

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.