Тема: Отражение звука. Эхо. Звуковой резонанс.
Цели: 1) Изучить процесс отражения звука от различных препятствий;
2) познакомиться со способами усиления звука;
3) выяснить условия возникновения резонанса;
4) совершенствовать умение логически мыслить; решать качественные и расчётные задачи;
5) проконтролировать знания и умения учащихся, приобретённые при изучении темы.
6) уметь слушать и слышать.
Оборудование: камертоны на резонаторных ящиках-2; шарик на нити, рупор, глубокая чашка, тарелка, часы.
Ход урока:
Организационный вопрос.
Проблемный вопрос.
Догадайтесь, о каком физическом явлении мы сегодня с вами будем говорить. А поможет вам в этом загадка:
Никто его не видывал,
А слышать- всякий слыхивал
Без тела. А живёт оно,
Без языка- кричит.
(Н.А. Некрасов)
Вопрос: А знаете ли вы, как образуется эхо, когда мы с вами можем его слышать. Давайте объясним это явление чуть попозже сегодня на уроке с точки зрения физики.
Физический диктант. (дидактическая игра «Веришь-не веришь)
А сейчас я вам предлагаю ответить на вопросы в физическом диктанте следующим образом, если вы согласны с утверждением, то над номером ставите дугу, если не согласны, то прямую черту.
На Луне произошёл сильный взрыв. Мы услышим его на Земле?
Верите ли вы, что комар быстрее машет крыльями, чем муха?
Верите ли вы, что источником звука являются колебания?
Верите ли вы, период колебания математического маятника зависит от амплитуды колебания?
Верите ли вы, что от колебаний может разрушиться мост?
Верите ли вы, что астронавты на Луне пели песни, сняв скафандры?
Верите ли вы, что голосовые связки человека, поющего басом, колеблются с меньшей частотой, чем у человека поющего тенором?
Снаряд, выпущенный из орудия, опередил звук выстрела. Может ли такое быть?
Верите ли вы, что в зале заполненной публикой, музыка звучит лучше, чем в пустом.
(Правильность выполнения задания проверяем на закрытой доске)
1-нет,2 –да,3-да,4-нет,5-да,6-нет,7-да,8-да,9-да.
Изложение нового материала.
В начале урока вы отгадали физическое явление, с которым мы с вами познакомимся. Послушайте ещё строки стихотворения Пушкина, которые описывают это явление.
Ревёт ли зверь в лесу глухом,
Трубит ли рог, гремит ли гром,
Поёт ли дева за холмом
На всякий звук
Свой отклик в воздухе пустом
Родишь ты вдруг…..
А.С.Пушкин
Оно описывает интересное физическое явление-эхо. Все мы знакомы с ним. Мы слышим эхо, находясь на лесной поляне, в ущелье, плывя по реке между высоких берегов, путешествуя в горах.
Считается, что одушевлённый образ эхо-это образ нимфы, которую можно услышать, но нельзя увидеть.
Согласно легенде древних греков, лесная нимфа Эхо юношу Нарцисса. Но тот не обращал на неё никакого внимания, он был всецело занят тем, что без конца глядел в воду, любуясь своим отражением. Бедная нимфа от горя окаменела, от неё остался лишь голос, который мог повторять только окончания произнесённых поблизости слов.
От лирических строк мы с вами перейдём к более конкретному объяснению этого явления. Мы с вами должны разобраться на уроке, как образуется ухо. Пробовали ли вы когда-нибудь кричать в пустую бочку или в глубокий колодец. Если вы пробовали, то знаете , что звук может отражаться.
Опыт (тарелка, часы)
Почему происходит усиление звука? Усиление звука происходит, потому что звук волну отражается от препятствия, причём угол падения, равен углу отражения. ОТРАЖЁННЫЙ ЗВУК НАЗЫВАЕТСЯ ЭХОМ. Если от тарелки отражённые волны собираются. то звук усиливается. Подобные явления усиления отражённого звука можно наблюдать в залах со сводчатыми потолками и в пещерах.
Почему мы не слышим это в классе?
- Мы слышим это лишь в том случае, когда отражённый звук воспринимается отдельно от произнесённого звука. Для этого нужно, чтобы промежуток времени между воздействием этих двух звуков на ушную барабанную перепонку составлял не менее 0,06 с.
Чтобы определить, через какое время после произнесённого человеком короткого возгласа «Ау» отражённый звук достигнет его уха, если он стоит на расстоянии 2 м от этой стены. Звук должен пройти двойное расстояние до стены и обратно, т.е. 4 м., со скоростью 340 м/с
T=s :v ; t=4:340=0,01(с)
В данном случае интервал между двумя воспринимаемыми человеком звуками - произнесённым и отражённым- значительно меньше того, который необходим, чтобы услышать эхо, больше чем 20 метров.
На основе звука отражаться от гладких поверхностей основано действие рупора.
Опыт с рупором.
При использовании рупора звуковые волны не рассеиваются во все стороны, а образуют узконаправленный пучок, за счёт чего мощность звука увеличивается.
Сообщение «Эхо».
Давайте вспомним, когда возникает резонанс в вынужденных механических колебаниях?
(Если частота вынуждающей силы совпадает с собственной частотой колебательной системы, то амплитуда возрастает).
Опыт. Нитяной маятник
Опыт. (с двумя камертонами)
Давайте рассмотрим резонанс, вызванный действием звуковых волн. Звуковые волны, образованные первым камертоном, дойдя до второго, возбуждают вынужденные колебания его с частотой, равной частоте колебаний первого камертона.
Сообщение «Звуковые облака и воздушное эхо».
Закрепление материала.
Может ли возникнуть эхо в степи? (нет, нет предметов, от которых звук может отражаться)
Почему в горах эхо многократное? (вследствие многократного отражения).
Когда прислушиваются к отдалённому шуму, то невольно раскрывают рот? Почему? ( служит резонатором).
Задача. На корабле при движении в тумане включили сирену. Через 6,5с слышится эхо. На каком расстоянии от корабля находится отражающая звук поверхность? (ответ:1079 м)
Задача. На расстоянии 1068 м от наблюдателя ударяют молотком по железнодорожному рельсу. Наблюдатель, приложив ухо к рельсу, услышал звук на 3 с. Раньше, чем он дошел до него по воздуху. Найти скорость звука в стали. Скорость звука в воздухе 340 м/с.
Подведение итогов.
В результате чего образуется эхо?
Почему эхо не возникает в маленькой, заполненной мебелью комнате.
Домашнее задание.
п.39,40, подготовиться к контрольной работе, повторить главу 2.
Подготовить сообщения:
Ультразвук - помощник человека.
Резонанс в технике.
Сейсмические станции.
|
