В мире звука

Маслий О.В., учитель физики высшей квалификационной категории МОУ Квитокской СОШ №1

Мир звуков так многообразен Богат, красив, разнообразен, Но всех нас мучает вопрос… Откуда звуки возникают, Что слух наш всюду услаждают? Пора задуматься всерьез. Сегодня мы понять должны Причину и природу звука. Что слышим мы то здесь, то там Спасибо физике! Наука Поможет разобраться нам!

Тема урока:

Цель: Изучить физиологические характеристики звука. Раскрыть значимость звука как средства общения людей и компонента их духовной жизни.

Физический диктант «Веришь – не веришь» На Луне произошел сильный взрыв, например извержение вулкана. Мы услышим его на земле? Верите ли вы, что источником звука являются колеблющиеся тела? Модуль наибольшего смещения тела от положения равновесия называется длиной волны? Время, за которое совершается одно полное колебание, - период? Учение о звуке – баллистика?

6. Верите ли вы, что период колебания нитяного маятника зависит от амплитуды колебания? 7. Верите ли вы, что от колебаний может разрушиться мост? 8. Верите ли вы, что астронавты на Луне пели песни, сбросив скафандры? 9. Верите ли вы, что скорость звука в жидкостях, как правило, больше скорости звука в твердых телах? 10. Звуковые волны в газах и жидкостях распространяются в виде продольных волн, не так ли? «Веришь – не веришь» Физический диктант

Проверь себя Критерии оценки: 0-1 ошибка – 5 баллов 2-3 ошибки – 4 балла 4-5 ошибки - 3 балла Более 5 ошибок – 2 балла 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - + - + - - + - - +

УХО «Выбиратель» «Ремонтник» Анализатор Резонатор

Ухо - звукоприемник Основные части Происходящие процессы слуховой канал барабанная перепонка молоточек наковальня стремечко жидкость вынужденные колебания резонанс сложение колебаний их корректировка передача колебаний (через косточки и жидкость в мозг)

голос Средство общения Средство самовыражения

Голос – источник звука Органы, участвующие в создании звука Происходящие физические явления гортань голосовые связки воздушные пути (трахея, бронхи, легкие) ротовая и носовая полости вынужденные колебания голосовых связок и воздушных «столбов» отражение звука от мёба

Диапазон голосов Название голоса Частота, Гц мужские Бас 80-350 Баритон 100-400 тенор 130-500 женские Контральто 170-780 Меццо-сопрано 200-900 Сопрано 250-1000 Колоратурное сопрано 260-1400

Диапазон звука Частота, Гц Название Что порождает Восприятие человеком От 16 и ниже Инфразвук Шум атмосферы, моря, сотрясения земной коры Не слышимы 16-20000 Звук Колеблющиеся тела Слышимы 2х104 - 109 Ультразвук Колеблющиеся с большой частотой тела Не слышимы 109 - 1013 Гиперзвук Сверхвысокочастотные колебания тел Не слышимы

Частоты различных источников музыкальных звуков Частота, Гц Источник звука От 80 Низкий мужской бас 100-7000 Обычный мужской голос 200-9000 Обычный женский голос 90-14000 Барабан 80-8000 Саксофон (бас) 2500-3000 Свист художественный 260-15000 Скрипка

Диапазон частот струнных музыкальных инструментов

Характеристики звука Объективные Субъективные частота скорость амплитуда интенсивность громкость (зависит от амплитуды) высота (определяется частотой)

Звуковую волну определенной частоты называют музыкальным тоном Основной звук с добавлением нескольких колебаний других частот образует музыкальный звук От состава каждого сложного звука зависит его тембр

Работа в группах Задания группе I (Тема – расчет и демонстрация характеристик звука) Задание 1. Рассчитать, чему будет равна разница во времени прихода звукового сигнала, распространяющегося на расстояние 1км по воздуху (v в = 336, 43 м/с) и стальному рельсу (v ст = 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, штатив, молоточек. Докажите с помощью этого оборудования, что высота звука зависит от частоты колебания тела, а громкость связана с амплитудой. Задания группе II (Тема – из истории современных музыкальных инструментов) Задание звучит одинаково для всех участников группы, но выполняет его каждый, основываясь на «доставшихся» ему в карточках фактах (обычно в каждой карточке два факта) Задание. Перескажите переданную вам на карточках информацию. Прокомментируйте ее с точки зрения физики; для этого ответьте на вопросы: Что является источником звука в данном инструменте? Как создаются колебания? Что играет роль резонатора? Конечная цель: придумать форму изложения всех фактов и комментариев перед аудиторией, чтобы участвовала вся группа и получилось законченное произведение, где присутствует логическая связь между фактами, например, создать сказку, радиопередачу «Знаете ли вы что…» Задания группе III (Тема – история развития гитары) Основываясь на «доставшихся» карточках с фактами, подготовить сообщения. Все расположить в хронологической последовательности. Группа в целом должна также ответить на вопросы: 1. Как устроена современная гитара (использовать физические термины)? 2. Почему звучат ее струны? 3. Почему они звучат по-разному? 4. Какую роль играет в рождении звуков корпус гитары? 5. От каких факторов зависит красота звука гитары? Группа получает гитару как наглядное пособие для иллюстрации второй части сообщения. Итог работы группы – проведение «круглого стола» «История гитары»

Закрепление Вопросы Варианты ответов 1 2 3 4 1.Какие диапазоны частот соответствуют звуковой волне? Больше 20 Гц и больше 20 000 Гц Меньше 20 Гц и меньше 20 000 Гц Больше 20 Гц, но меньше 20 000 Гц Меньше 20 000 Гц и меньше 20 Гц 2. Что воспринимает человеческое ухо? λ,м v, Гц υ, м/с λ, Дб 3. Зачем у камертона две ножки? Для сохранения состояния равновесия Для придания эстетической формы Для удобства крепления на подставке Для усиления звучания 4. Что изменяется в звуковой волне при переходе из звука в воду? λ v Т υ 5. Какова длина звуковой волны в воздухе, если ее частота 90 Гц? (υзв= 340 м/с) 3,8 м 38 м 0,38 м 3,8 см 6.Уудар грома был услышан через 8 с после того, как сверкнула молния. На каком расстоянии от наблюдателя произошел грозовой разряд? (υсв = 3 · 108 м/с, υзв = 340 м/с) ≈ 3 км ≈ 30 м ≈ 300 м 3 м

Взаимопроверка Проверочная перфокарта Вопросы Варианты ответов 1 2 3 4 1. X 2. X 3. X 4. X 5. X 6. X

Домашнее задание § 26 Дополнительные экспериментальные задания («звук в стакане»)