Методическая разработка урока по физике. - Педагогические таланты России

Автор: Петрова Ольга Викторовна

преподаватель ГБПОУ Октябрьский многопрофильный профессиональный колледж

Методическая разработка урока по физике.

Тема: «Звуковые волны»

Тип урока: комбинированный

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.

Оборудование: камертон, резиновый молоточек, линейка.

Л. Э. Генденштейн Физика. 10 класс. В 2 ч. Ч. 1. Учебник для общеобразовательных учреждений (базовый уровень)/ Л. Э. Генденштейн, Ю. И. Дик. – М.: Мнемозина, 2016. – 448с.
Александрова З.В. и др. Уроки физики с использованием информационных технологий.: Методическое пособие с электронным приложением.-Издательство «Планета», 2013.
Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки физики Кирилла и Мефодия.
class-fizika.narod.ru
school-collection.edu.ru
http://viki.rdf.ru

План урока:

Организационный момент (Приветствие, психологический настрой)
Актуализация знаний (Подготовительная работа к введению в новую тему)
Изучения нового материала
Закрепление изученного.

6.Итоги урока.

7.Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1.Организационный момент

2.Актуализация опорных знаний и умений.

Фронтальный опрос.

Что такое механические волны?
Каких двух видов бывают механические волны?
Чем характеризуются продольные волны?
Что такое: амплитуда, период, частота, длина волны, скорость волны?
Какая связь существует между периодом и частотой волны?
Какая связь существует между длиной волны и скоростью ее распространения?

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.

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

Тема урока: Звуковые волны

Итак, сегодня на уроке мы рассмотрим

Возникновение и восприятие звуковых волн
Характеристики звуковых волн (скорость, громкость, высота,)
Влияние звука на слух.

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

Выясним, что же является источником звука.

(Опыт с камертоном и линейкой)

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.

Для возникновения и распространения звуковых волн необходимы:

Источник волны (колеблющееся или движущееся тело)
Упругая среда (газообразная, жидкая или твердая)

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. 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)

Воздух	343
Вода	1483
Гранит	3850
Медь	4700
Дерево (ель)	5000
Сталь	5000-6100
Стекло	5500

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»

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?

Искусственными источниками звука являются музыкальные инструменты?
Верите ли вы что звуковые волны образуются в результате деформации кручения?

Проверь себя

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
—	+	—	+	—	—	—	—	+	—

Критерии оценки:

0-1 ошибка – 5 баллов

2-3 ошибки – 4 балла

4-5 ошибок — 3 балла

Более 5 ошибок – 2 балла

3). Влияние звука на слух.

К сожалению, до сих пор ухудшение слуха ассоциируется с преклонным возрастом. Однако проблема слуха с каждым годом все больше молодеет.

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.

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-ка пель. 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.

Домашнее задание.

- Выучить конспект

Практическое задание «Проверка слуха»

Заткнуть одно ухо указательным пальцем, при этом средним пальцем скрести по указательному, чтобы создать «шум». Кто-нибудь из ваших родных или друзей должен отойти на расстояние шага от вас и шептать числа. Лучше всего проделать подобную процедуру с каждым ухом отдельно. Нормальный слух позволит разобрать шепот.
Интерпретация результатов:
Если проблем со слухом нет, то шепот вы должны слышать с расстояния от 1 до 3 метров, обычную речь — с 5-6 метров, а громкую — с 20 метров.

Рефлексия.

Что заинтересовало вас сегодня на уроке?

Что важного и интересного узнали на уроке?

Пригодятся ли вам эти знания?

Где пригодятся знания полученные сегодня?

Надеюсь, что знания, полученные сегодня, помогут вам по-другому взглянуть на окружающий нас мир звуков.

Метод проверки слуха:

Заткнуть одно ухо указательным пальцем, при этом средним пальцем скрести по указательному, чтобы создать «шум». Кто-нибудь из ваших родных или друзей должен отойти на расстояние шага от вас и шептать числа. Лучше всего проделать подобную процедуру с каждым ухом отдельно. Нормальный слух позволит разобрать шепот.

Интерпретация результатов:

Если проблем со слухом нет, то шепот вы должны слышать с расстояния от 1 до 3 метров, обычную речь — с 5-6 метров, а громкую — с 20 метров.

Приложение 2.

Тема урока: Звуковые волны.

инфра звук ультра

20 Гц 20 кГц

Раздел механики, изучающий звуковые волны, называется акустикой.

Применение инфразвука:

Криминалистика

Предсказание землетрясений

Изучение поведения животных

Применение ультразвука:

Медицина

Геология

Косметология

Эхолот

Бытовое использование

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

Источники звука

естественные (голос, шелест листьев, шум прибоя и т. д.),

искусственные (камертон, колокол, мембрана и др.)

Для возникновения и распространения звуковых волн необходимы:

Источник волны (колеблющееся или движущееся тело)

Упругая среда (газообразная, жидкая или твердая)

Характеристики звука

Скорость распространения звука зависит от:

— природы вещества;

— температуры.

Громкость звука

определяется амплитудой колебания звуковой волны.

Единицу громкости – бел. 1 дБ = 0,1Б.

Высота звука

определяется частотой колебаний или музыкальным тоном.

Физический диктант

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

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

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?

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.

Тема урока:


Раздел механики, изучающий звуковые волны, называется
Применение инфразвука:					Применение ультразвука:
Источники звука
Источники звука
( )						( )
Для возникновения и распространения звуковых волн необходимы:
1. ( )						2. ( )
Характеристики звука

Физический диктант
1	2	3	4	5		6	7	8	9	10

Всероссийские профессиональные конкурсы педагогических работников