Звук. Его характеристики. Распространение звука

Федеральное государственное казенное образовательное учреждение
«Тверское суворовское военное училище
Министерства обороны Российской
Федерации»
ОТКРЫТЫЙ УРОК
ЗВУК. ЕГО ХАРАКТЕТИСТИКИ. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА
Выполнила преподаватель физики
Кузнецова М.С.
Тверь
2012
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий учебным отделом
И. Моряков
27 января 2012 г.
План – конспект открытого урока
ТЕМА УРОКА: «Звук. Его характеристики. Распространение звука »
ЦЕЛЬ УРОКА: Сформировать у суворовцев представление о звуке и его характеристиках.
ЗАДАЧИ УРОКА
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ:
1. Сформировать представление об источниках звука, его характеристиках и условиях
распространения.
2. Формировать умение проводить физический эксперимент, по его результатам делать
выводы, обобщения.
РАЗВИВАЮЩИЕ:
1. Развивать мотивационные качества суворовцев, познавательный интерес к предмету.
2. Развивать творческие способности.
3. Развивать умения применять приобретенные знания в новой учебной ситуации,
анализировать изученный материал.
4. Развивать
учебно-организационные,
учебно-интеллектуальные,
учебноинформационные, учебно-коммуникативные компетентности.
ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ:
1. Содействовать формированию научного мировоззрения (показ роли физического
эксперимента в изучении физических явлений)
2. Показать практическую значимость изученной темы.
3. Воспитывать умение работать в группах для решения совместной задачи.
ТИП УРОКА: урок формирования новых знаний и умений.
ВИД УРОКА: эвристическая беседа с элементами исследования.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: ИКТ (презентация урока; и на этапе актуализации
опорных знаний – электронное тестирование; на этапе формирования новых знаний
выполнение интерактивных заданий на доске); проблемное обучение (на этапе
формирования новых знаний и умений – организация исследовательской работы в группах,
постановка проблемных вопросов); игровая технология (на этапах закрепления материала –
игра-«Веришь- не веришь; и рефлексии)
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
Приборы и оборудование: камертон, легкий шарик на нити, гитара, математический маятник,
металлическая линейка, волновая машина, осциллограф, генератор звуковых колебаний,
деревянная линейка, наручные часы.
Интерактивная доска, электронная аудиовизуальная информация, компьютеры, раздаточный
материал (рабочие листы для оформления результатов исследования, справочные таблицы ).
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Звук. Источники звука.
2. Распространение звука
3. Характеристики звука.
ВРЕМЯ ПРОВЕДЕНИЯ: 2 урок (940 – 1025).
МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: кабинет физики № 107.
Преподаватель физики
М. Кузнецова
ХОД УРОКА
Этапы урока
1. Орг. момент
Деятельность преподавателя
Принять взвод.
Проверить готовность взвода к
уроку.
Проверить личный состав взвода.
Отметить
в
журнале
отсутствующих.
2. Актуализация
1.Осуществить повторение ранее
опорных знаний изученного материала по вопросам:
1. Какой раздел физики вы сейчас
изучаете?
2. Что такое волна?
3. Какие виды волн вы знаете?
4. Какую волну вы сейчас
наблюдаете? Дайте определение
этой волны?
5. В какой среде могут
распространяться упругие
поперечные волны? упругие
продольные волны?
6. Что называется длиной волны?
Запишите формулу для нахождения
длины волны.
7. За какое время колебательный
процесс
распространится
на
расстояние, равное длине волны?
8. От чего зависит
скорость
распространения волны?
2.Организовать тестовую проверку
знаний на компьютерах.
3. Мотивация
и Создание
положительной
целеполагание
мотивации
к
учебнопознавательной деятельности.
Объявление темы и цели урока
Сообщение о значении звука в
жизни человека.
4. Формирование
Организация
исследовательской
новых знаний и работы.
умений
Группам выдается соответствующее
оборудование
и
порядок
выполнения.
Заслушивание
результатов
исследования
и
выводов.
Первичное закрепление: Объясните
смысл китайской пословицы.
Деятельность суворовцев
Время
Рапорт ЗКВ о готовности 1 мин.
взвода к уроку.
Приветствие.
1. Отвечают на вопросы
6 мин.
2. Одновременно группа
суворовцев выполняет тест
на компьютерах
Анализируют
эпиграф, 3 мин
отвечают
на
вопросы,
записывают тему урока на
рабочий лист, слушают о
значении звука.
Работают в группах.
27мин
Выступления
представителей
групп
(защита
результатов
исследования).
Делают общий вывод и
записывают его в тетрадь.
Отвечают на вопрос.
5. Закрепление
изученного
материала
Организация работы на ИД и в Один суворовец на ИД,
тетрадях.
остальные
в
тетрадях
разделяют предложенные
источники
звука
на
естественные
и
искусственные.
Постановка проблемного вопроса
Делают
возможные
Любое ли колеблющееся тело предположения.
является источником звука?
Заполняют шкалу частот.
Прослушивают сообщение
«Инфразвук. Ультразвук»о
Распространение звука.
Участвуют в составление
Составление
схемы схемы,
просматривают
распространения звука, выяснение видеофрагмент,
делают
роли упругой среды. Демонстрация общий вывод и записывают
видеофрагмента
его в тетрадь.
Постановка проблемного вопроса
Пронаблюдав
опыт,
Распространяется ли звук
в отвечают на вопрос.
твердых телах?
Демонстрация опыта.
Первичное закрепление: 1. Если
звук хорошо распространяется по Отвечают на вопрос и на
воздуху, то какой он волной рисунке
показывают
является?
направление
2. *Как вы думаете, в какой среде распространения колебаний
самая
большая
скорость и
направление
распространения звука?
распространения волны
Записывают общий вывод.
Характеристики звука.
Каждая группа выполняет
Организация
исследовательской свое задание, и выдвигает
работы
гипотезы.
Группам выдается соответствующее
оборудование
и
порядок
выполнения. Заслушивание гипотез.
Демонстрация
опыта Заполняют
таблицу на
подтверждающего
выдвинутые доске.
суворовцами гипотезы.
Объяснение разновидностей звука. Слушают
объяснение
Тембр. Демонстрация записи звуков преподавателя
и
разных музыкальных инструментов продолжают
заполнение
таблицы*.
Первичное закрепление:
Отвечают на вопрос.
Качественная задача. Как по звуку
определить, кто делает больше
взмахов крыльями шмель или
комар?
Организация игры «Веришь – не
Используя,
зеленые
и 5 мин.
веришь»
красные карточки отвечают
на вопросы.
6. Подведение
итогов урока.
Рефлекия.
Задание на
самоподготовку
*-Резерв времени
Выставление оценок за урок.
Рефлексия. С помощью звука
изобразить разные эмоции.
Определение задания на
самоподготовку, инструктаж
Записывают задание на 3 мин.
самоподготовку в тетрадь.
П.34,35,36,37
(доделать
таблицу), упр.№ 30,31
Дополнительно: Отражение
звука. Эхо.
Конспект урока
Организационный момент
Проверка готовности взвода к уроку. Проверка личного состава взвода.
Отметка в журнале отсутствующих.
Актуализация опорных знаний
П. Напомните, пожалуйста, какой раздел физики мы сейчас изучаем.
С. Механические колебания и волны.
П. Сегодня мы продолжим изучение волновых явлений, но прежде повторим
ранее изученный материал.
Часть суворовцев будет выполнять тестовую работу на компьютерах, а часть
суворовцев - отвечать на вопросы с места.
Фронтальный опрос
1. Что такое волна?
2. Какие виды волн вы знаете?
3. Демонстрация продольной волны с помощью волновой машины. Какую
волну вы сейчас наблюдаете? Дайте определение этой волны?
4. В какой среде могут распространяться упругие поперечные волны?
упругие продольные волны?
5. Что называется длиной волны? Запишите формулу для нахождения длины
волны.
6. За какое время колебательный процесс распространится на расстояние,
равное длине волны?
7. От чего зависит скорость распространения волны
Мотивация, целеполагание
П. Начать сегодня наш урок мне хочется словами великого русского поэта
Ф.И. Тютчева
Не то, что мните вы, природа:
Не слепок, не бездушный лик –
В ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык.
Как вы думаете, что подразумевает поэт под словом язык? Каким языком
говорит природа?
С. Языком звуков
П. Догадались, о чем пойдет речь сегодня на уроке. Постарайтесь
сформулировать тему нашего урока.
С. Звук.
П. Запишем тему урока. Звук. Характеристики звука. Распространение
звука.
Цель урока: рассмотреть особенности возникновения звука. Выяснить в
каких средах распространяется звук, и познакомиться с характеристиками
звука.
П. Разнообразен мир окружающих нас звуков - голоса людей, пение птиц,
шум леса, звук проезжающих автомобилей. Сегодня на уроке речь пойдет
именно о звуках. Звуки играют в жизни человека важную роль. С помощью
звуков мы получаем информацию об окружающем мире, что позволяет нам
уверенно ориентироваться в пространстве. Благодаря звуку мы общаемся с
вами; опытный шофер по звуку работающего двигателя может определить
неисправности, а врач получить важные сведения о работе сердца и других
органов. Большое значение звук имеет в музыке и искусстве.
Формирование новых знаний
Мир звуков так многообразен,
Богат, красив, разнообразен,
Но всех нас мучает вопрос.
Откуда звуки возникают?
Пора задуматься всерьез.
Чтобы узнать какие тела являются источниками звука, я предлагаю вам
разделиться на группы и провести небольшое исследование. На столах у вас
находится оборудование и задание, выполнив которое вы должны ответить
на вопрос: какие тела являются источниками звуков? Суворовцы работают
в группах и определяют источники звуков. Доложите о результатах
исследования. А теперь сформулируйте общий вывод.
С. Источником звука является колеблющееся тело.
П. Объясните смысл китайской пословицы: «Если не бить в барабан, он не
издаст звука.
С. Необходимо ударить в барабан, чтобы заставить его колебаться, тогда он
зазвучит.
П. Источники звука бывают как естественные, так и искусственные. На
доске вы видите множество источников звука, вам их нужно разделить на
две группы: естественные и искусственные (один суворовец работает на
интерактивной доске, остальные заполняют таблицу на рабочем листе).
П. Всякое ли колеблющееся тело является источником звука?
Демонстрация: колебание мятника на нити и колебание рук человека.
Проблемный вопрос. Колебание есть, а звука нет. Почему?
С. Просто мы этот звук не слышим.
П. Верно. Исследования показали, что человеческое ухо способно
воспринимать механические колебания как звук, если частота этих
колебаний лежит в переделах от 16 до 20 000 Гц. Колебания этого диапазона
частот называются звуковыми. Но указанные границы диапазона условны,
т.к. зависят от индивидуальных особенностей уха и от возраста людей.
Предлагаю вам отложить на шкале частот звуковой диапазон.
Суворовец на ИД выделяет звуковой диапазон
Существует еще два вида звука, с которыми вас познакомит суворовец ….
Вы внимательно прослушаете его сообщение, на рабочий лист запишите
определение этих видов звука и изобразите их на шкале.
Суворовец на ИД выделяет инфразвуковой и ультразвуковой диапазоны.
Переходим к вопросу распространения звука.
Предлагаю вам построить схему распространения звука (суворовец на
интерактивной доске строит схему распространения звука).
П Что является передающей средой?
С. Воздух.
П. А в каких еще средах может распространяться звук?
С. В жидкостях и твердых телах.
П. То, что звук распространяется в твердых телах легко доказать с помощью
эксперимента.
Демонстрация. На один конец деревянной линейки положить карманные
часы, на другом конце услышать ход часов.
П. Жидкости также хорошо проводят звук. Опытные рыбаки знают, что
рыбы слышат голоса на берегу.
Проблемный вопрос. Как вы думаете, распространяется ли звук в
безвоздушной среде? Ответить на этот вопрос вы сможете, посмотрев
видеофрагмент. Просматривают видеофрагмент «Распространение звука»
С. Звук в вакууме не распространяется.
П. Если звук распространяется в воздухе, то какой волной он является
продольной или поперечной.
С. Продольной.
П. В воздухе звуковые волны - продольные волны, создаваемые
колебаниями частиц воздуха, - это чередование сгущений и разряжений
воздуха (областей повышенного и пониженного давлений). Покажите на
модели продольной волны красным цветом направление колебаний
давления, а зеленым - направление распространения волны.
Запишем общий вывод в рабочий лист. Звук это - продольная
механическая волна с частотой от 16 Гц до 20 кГц.
П. Теперь рассмотрим характеристики звука.
Слуховые ощущения человека, вызываемые различными звуками, зависят от
физических величин, характеризующих звуковые волны. Физиологическими
(ощущаемыми) характеристиками воспринимаемого звука являются
громкость, высота, тембр. Выясним, какие физические величины
определяют эти физические характеристики. С помощью находящегося на
ваших столах оборудования, проведите исследования и выдвиньте гипотезы
- от чего зависит громкость и высота звука, а затем мы проверим ваши
гипотезы. Суворовцы работают в группах и определяют, отчего и как
зависит та или иная характеристика звука.
Заслушиваются гипотезы, выдвигаемые группами.
Проверим ваши гипотезы с помощью эксперимента. Перед вами генератор
звуковых колебаний с динамиком и осциллографом (если нет оборудования,
показать видеофрагмент).
Генератор вырабатывает колебания заданной частоты, мы можем менять
частоту и громкость звука. Динамик позволит нам контролировать процесс
на слух, а осциллограф покажет график соответствующих колебаний.
Демонстрация зависимости громкости звука от амплитуды колебаний и
высоты звука от частоты колебаний. Обобщим результаты и занесем их в
таблицу «Характеристики звука».
Первичное закрепление. Прослушайте звуки и ответьте на вопрос. Кто
делает больше взмахов крыльями шмель или комар. Воспроизведение записи
звука издаваемого комаром и шмелем.
С. Комар, т.к. звук им издаваемый выше, чем издаваемый шмелем, а,
следовательно, он машет крыльями чаще.
*П. Камертон издает звук одной частоты, но в жизни чаще встречаются
музыкальные звуки. Прослушайте мелодии. На каких музыкальных
инструментах она исполнена? Вы легко отличили скрипку от гитары и
голоса людей мы тоже легко отличаем, мужской голос от женского.
Качество звука (его окраска, позволяющая различать звуки одинаковой
высоты, исполненные на различных инструментах или различными
голосами) называется тембром. Тембр зависит от того, какие обертоны
сопутствуют основному тону, какова интенсивность каждого из них.
Заполнение таблицы вы продолжите на самоподготовке.
Закрепление материала
П. А теперь проверим, как вы усвоили материал урока. Я предлагаю вам
сыграть в игру «Веришь - не веришь».
Сейчас я буду зачитывать утверждения, если вы его считаете верным,
поднимите зеленую карточку. Если не верным - красную.
1. Любое тело, колеблющееся со звуковой частотой, создает в
окружающей среде звуковую волну (да).
2. Звуковая волна является поперечной (нет).
3. Звуковая волна существует в любой среде, кроме вакуума (да).
4. Высота звука зависит от амплитуды колебаний (нет).3
5. Комар машет крыльями медленнее мухи (нет).
6. Громкость звука определяется амплитудой колебаний источника звука
(да).
7. Всякое колеблющееся тело звучит (нет).
8. Всякое звучащее тело колеблется (да).
Подведение итогов. Рефлексия
П: Сегодня на уроке мы говорили об очень важных для человека волнах звуковых. Звуки помогают нам выражать свои эмоции и чувства. Давайте
попробуем с помощью звуков выразить свои эмоции. Изобразите звуки:
ваш взвод выиграл в футбол; отменили увольнение, которое вы так долго
ждали; поблагодарите всех за урок. Спасибо.
Закончить урок мне хочется словами генерального физика Альберта
Эйнштейна: «Природа гармонична и проста в своей конечной сути и
полностью постижима средствами логического анализа, проверяемого
бдительным оком опыта!» Вот и вы сегодня на уроке с помощью
экспериментов и логического анализа изучили одно из явлений природы
– звук.
Запишите задание на самоподготовку. П.34,35,36,37 (доделать таблицу),
упр.№ 30,31 По желанию доклад: «Отражение звука. Эхо.»
РАБОЧИЙ ЛИСТ
Двадцать седьмое января
ТЕМА УРОКА
ОПЫТ № 1
Источником звука является _________________________
Источники звука
ЕСТЕСТВЕННЫЕ
ИСКУССТВЕННЫЕ
______________________________________________________
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА
ЗВУК ЭТО –
ОПЫТ № 2
Характеристика
звука
Громкость
звука
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА
От чего
зависит
Высота звука
Тембр
Задание на самоподготовку:
Как зависит
Рисунки
ЗАДАНИЕ ДЛЯ 1 ГРУППЫ
ОБОРУДОВАНИЕ: камертон, молоточек, бусинка на нити
ОПЫТ № 1
Ударьте молоточком по ножке камертона. Поднесите бусинку,
подвешенную на нити к ножке камертона. Что вы слышите, что наблюдаете?
Сделайте вывод, что является источником звука?
ОПЫТ № 2
Ударьте молоточком по ножке камертона сначала тихо, затем сильнее,
каждый раз подносите бусинку и наблюдайте ее колебания. В каком случае
амплитуда колебаний была больше? В каком случае был громче звук?
Сделайте вывод, как амплитуда колебаний влияет на громкость звука?
ЗАДАНИЕ ДЛЯ 2 ГРУППЫ
ОБОРУДОВАНИЕ: металлическая линейка
ОПЫТ № 1
Плотно прижмите линейку к столу, так чтобы свободной оставалась 1/3
часть линейки. Отклоните и отпустите свободный край линейки. Что вы
слышите? Что наблюдаете?
Сделайте вывод, что является источником звука?
ОПЫТ № 2
Проделайте еще раз опыт № 1, затем увеличьте амплитуду колебаний
линейки. В каком случае звук был громче?
Сделайте вывод, как амплитуда колебаний влияет на громкость звука?
ЗАДАНИЕ ДЛЯ 3 ГРУППЫ
ОБОРУДОВАНИЕ: гитара
ОПЫТ № 1
Троньте струну гитары. Что вы слышите? Внимательно приглядитесь, что
наблюдаете? Сделайте вывод, что является источником звука?
ОПЫТ № 2
Сначала троньте толстую струну гитары, затем тонкую струну. Какая
струна издает более высокий звук? Какая более низкий звук? Какая струна
совершает больше колебаний? Сделайте вывод, как частота колебаний влияет
на высоту тона.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ 4 ГРУППЫ
ОПЫТ № 1
Найдите в Интернете ответ на вопрос, какие тела являются источниками
звука? Приведите примеры этих тел.
ОПЫТ № 2
Найдите в Интернете ответ на вопрос, от чего зависит громкость звука,
от чего зависит высота тона?
ТЕСТ
1.Происходит ли перенос вещества и энергии при распространении
бегущей волны в упругой среде?
а) энергии – нет, вещества – да;
б) энергии – да, вещества – нет;
в) энергии и вещества – да.
2.В каких упругих средах могут возникать поперечные волны?
а) в газообразных телах;
б) в жидкости;
в) в твердых телах
3.От каких физических величин зависит скорость распространения
волны?
а) от длины волны;
б) от частоты волны;
в) от среды, в которой распространяется волна, и ее состояния.
4. Период колебания частиц воды равен 2 с, а расстояние между
соседними гребнями волн равно 6 м. Определите скорость
распространения этих волн.
а) 3 м/с;
б) 12 м/с;
в) 1/3 м/с.
5. Определите наименьшее расстояние между соседними точками,
находящимися в одинаковых фазах, если волны распространяются со
скоростью 10 м/с, а частота колебаний равна 50 Гц.
а) 1,5 м;
б) 2 м;
в) 1 м.
6.В одной и той же среде распространяются волны с частотой 5 Гц и 10
Гц. Какая волна распространяется с большей скоростью?
а) 5 Гц;
б) скорости одинаковы;
в) 10 Гц.