ГОУ СОШ №995
учитель физики Козлова Оксана Владимировна.
Тема урока: Источники звука, высота, громкость, тембр звука.
Цель: познакомиться с природой звука, его основными характеристиками.
1.
Пытаются шептать клочки афиш,
Пытается кричать железо крыш,
И в трубах петь пытается вода,
И так мычат бессильно провода...
2. Посмотрите небольшой видеосюжет. Вслушайтесь в него.
3. Это отрывок из великолепного документального фильма «микрокосмос». Очень советую посмотреть. Фильм погружает в волшебный мир природы, который не только видишь, но и слышишь, и даже, порой кажется, начинаешь ощущать.
Звуки – с древнейших времен средство связи и общения людей.
Человек живет в мире звуков. Звук-это то, что слышит ухо. Мы слышим
голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром вовремя грозы. Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что-то колеблющееся. Если, например, звук исходит от репродуктора, то в нем колеблется мембрана - легкий диск, закрепленный по
его окружности. Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука
- это колеблющаяся струна, колеблющийся столб воздуха и др.
Мы с вами уже знаем, что звуки или звуковые волны это продольные механические волны, которые могут распространяться в упругой среде. Образующиеся в воздухе или другой среде сгущения и разряжения частиц распространяются и вызывают колебания ушной мембраны, создают звуковые ощущения у человека.
А что является источником звука?
В фильме – движение крыльев.
Динамик радиоприемника, человек, животное, шум ветра, колокол.
Дем. У меня здесь тоже несколько источников звука.
Камертон – изобретен в 18 веке для настройки муз. инструментов – показать отскакивание шарика.
Линейка в тисках.
Камертон, гитарная струна, колокол. (крылья насекомых, трава, деревья)
Общее во всех случаях происходят колебания тел, которые порождают колебания воздуха.
Дем.
Длинная линейка не звучит, грузик на нити не звучит, хотя колеблется. А короткая звучит, вращающаяся линейка звучит.
Но есть звуки, которые мы не слышим их издают дельфины, летучие мыши.
Тело способно создать звуковую волну только при частоте колебаний от 16 до 20000 Гц.
Источник звука это любое тело, совершающее колебания с частотой от 16 Гц до 20000 Гц.
Не обязательно это колебания в твердом теле.(гром, взрыв)
Источники звука делятся на
-Естественные (голос, шелест листьев, шум прибоя)
- Искусственные (камертон, струна, колокол, мембрана)
ТЕТРАДЬ
Звук (звуковые волны) это упругие волны, способные вызвать у человека слуховые ощущения.
ТЕТРАДЬ
Инфразвук, ультразвук - тема следующих уроков
-не воспринимаются человеческим ухом.
Инфразвуковые волны человеческое ухо не воспринимает. Однако они оказывают определенные физиологическое воздействие. Объясняются эти действия резонансом. Собственные колебания наших органов достаточно низкие: брюшная полость и грудная клетка 5-8Гц, голова 20-30 Гц. Средняя резонансная частота всего тела составляет 6 Гц. Инфразвуковые волны того же порядка заставляют наши органы вибрировать и при очень большой интенсивности способны привести к внутренним кровоизлияниям.
Облучение людей достаточно интенсивным инфразвуком может вызвать потерю чувства равновесия, тошноту, непроизвольные вращения глазных яблок. Например, на частоте 4-8 Гц человек ощущает перемещение внутренних органов, а на частоте 12 Гц – приступ морской болезни.
Рассказывают, что однажды американский физик Р.Вуд (весельчак) принес в театр специальный аппарат, излучающий инфразвуковые волны, и, включив его, направил на сцену. Никакого звука никто не услышал, однако с актрисой случилась истерика.
Резонансным влиянием на человеческий организм низкочастотных звуков объясняется и возбуждающее действие современной рок-музыки, насыщенной многократно усиленными низкими частотами барабанов, бас-гитар и.т.д.
Инфразвук слышат некоторые животные. Например медузы (8-13 Гц), такие колебания возникают при шторме в результате взаимодействия потоков воздуха с гребнями морских волн. Достигая медуз, эти волны заранее (за 15 часов) «предупреждают» их о приближающемся шторме.
Источниками служат: грозовые разряды, орудийные выстрелы, извержения вулканов, землетрясения, взрывы атомных бомб, ветер.
Диапазон слышимых звуков у людей и животных. (см слайд)
Самый низкий из слышимых человеком музыкальных звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он извлекается органом. Используется редко, очень басовит.
27 колебаний в секунду-тон тоже редкий. Услышать его можно, нажав крайнюю левую клавишу рояля.
Ультразвук.
Воспринимают некоторые животные. Например дельфины, благодаря ему, уверенно ориентируются в мутной воде. Посылая и принимая возвратившиеся назад ультразвуковые импульсы, они способны на расстоянии 20-30 м обнаружить даже маленькую дробинку, осторожно опущенную в воду. Благодаря ультразвуку ориентируются плохо видящие летучие мыши. Издавая с помощью своего слухового аппарата ультразвуковые волны (до 250 раз в сек) они ориентируются в полете и ловят добычу даже в самой полной темноте. А у некоторых насекомых в ответ на это выработалась особая защитная реакция: отдельные виды жуков и бабочек оказались способными принимать ультразвуки, издаваемые летучими мышами, и, услышав их, они тут же складывают крылья, падают вниз и замирают на месте.
Ультразвуковые сигналы используются некоторыми зубчатыми китами. Эти сигналы позволяют им охотиться на кальмаров при полном отсутствии света. А звуки с частотой более 25 кГц вызывают болезненные ощущения у птиц. Это используют для отпугивания чаек от водоемов с питьевой водой.
Используют ультразвук в эхо- и гидролокации, дефектоскопии, пайка алюминия, звуковидение, медицине(пайка сломанных костей, обнаружение опухолей, диагностика в акушерстве), стерилизация молока, лекарств(биологическое действие).
5.Для описания звуковой волны, как и любой другой, используют следующие характеристики: амплитуда, период, частота.
ДЕМ Осциллограф
Пронаблюдаем за колебаниями звуковой волны, создаваемой камертоном.
Осциллограф - видим синусоиду, т.к. камертон создает звук одной частоты.
Сильный удар, слабый – какой вывод можно сделать?
ПРАКТИКА.
Проанализируйте частотный спектр данных звуков.
ВЫВОД 1
Громкость звука определяется амплитудой колебаний. ТЕТРАДЬ
7. Звуки, издаваемые насекомыми.
-Комар
-Пчела
Учеными было установлено, что пчела-разведчица сообщает о месте медосбора другим пчелам с помощью своеобразного танца. Она описывает восьмерку, средняя линия которой направлена на место медосбора. Дальность же расстояния до взятка пчела сообщает своим сестрам характерными «танцевальными» движениями – вилянием брюшком: чем медленнее танец, тем дальше мед.
Во время танца, они издают серии ритмических звуковых импульсов, следующих с частотой 33 Гц, в которых и заключена информация о дальности медосбора.
-Шмель
-Стрекоза
Какой вывод можно сделать?
ВЫВОД 2
Высота звука определяется частотой колебаний.
ТЕТРАДЬ
ДЕМ. Осциллограф
2 камертона с разной частотой, просмотреть развертки.
У микрофона мальчик и девочка изобразить звук камертона.
8. Голос человека. Голосовой аппарат.
Никакая фабрика звезд не научит за 2-3 месяца владеть профессионально голосом. Это целая наука. Ящик камертона резонатор, позволяющий усилить звук. У человека целая система – грудь, голова (нос, щеки, язык, связки). Основное значение в производстве звука принадлежит гортани.
Голосовые связки могут быть длинными и короткими, толстыми и тонкими. Ларингологи установили, что связки у низких голосов длиннее, чем у высоких.
Колеблющиеся голосовые связки, язык, небо образуют звуковую волну.
В вокальной педагогике различают два резонатора: головной и грудной. Нижний, грудной резонатор придает певческому звуку более низкие тона. А верхний более высокие тона. Обладателям низких голосов следует использовать активнее грудной резонатор, а высоких - головной.
Практика. Взять высокий и низкий звук.
Колеблющиеся голосовые связки образуют звуковую волну. Но для того, чтобы человек произнес букву или слово, необходимо деятельное участие губ, языка, мягкого неба и т.д. Только слаженная работа всех органов голосообразования превращает простые звуки в пение.
Вот некоторые правила гигиены голоса:
– нагрузка на голосовой аппарат должна соответствовать степени его тренированности;
– недопустимо форсированное звучание голоса, злоупотребление высокими нотами, криком, неумеренной речевой нагрузкой и т.д.;
– недопустимы большие речевые нагрузки, пение во время болезни;
– необходимо избегать резкой смены температуры, а также жары, холода, духоты, пыли и т.п.;
– с разгоряченным голосовым аппаратом нельзя выходить на улицу в холодное время года, необходимо несколько остыть;
– рекомендуется избегать пищи и напитков, раздражающих слизистую оболочку горла, – острого, излишне соленого, чрезмерно горячего или холодного;
– необходимо исключить курение и употребление алкогольных напитков;
– в случае болезни органов голосового аппарата необходимо своевременно обращаться к врачуфониатру.
Практика – попробовать взять низкий и высокий звук.
9. Диапазон голосов.
Мужские - бас, баритон, тенор;
Женские - контральто, меццо-сопрано, сопрано, колоратурное сопрано.
П ереход детского голоса в голос взрослого называется мутацией (от лат. mutatio – изменение, перемена). Возрастные границы мутации чаще всего лежат в пределах от 14 до 16 лет.
У девочек эта перемена совершается плавно и порой проходит вовсе незаметно. Это связано с постепенным и равномерным ростом гортани, не меняющей своей естественной конфигурации. У мальчиков в результате значительного изменения конфигурации гортани длина голосовых складок увеличивается до 2–2,5 см против 1,5 см у женщин.
Длительность процесса перестройки гортани у мальчиков, как и у девочек, занимает 1,5–2 года, распространяясь на весь возраст полового созревания. Однако «ломка» голоса мальчиков, его охриплость, неустойчивость голосообразования могут проявиться резко в течение нескольких недель. Это объясняется тем, что привычная функция гортани приходит в противоречие с новой структурой. В этот период голосовые складки бывают покрасневшими, отмечается обильное выделение слизи, быстрая утомляемость голоса.
Новая гортань и иные анатомические и физиологические особенности взрослого мужского организма могут оказаться менее благоприятными для образования красивого звучания голоса. Для сохранения удачной для пения конфигурации гортани мальчика в XVII–XVIII вв. в церковных хорах применяли кастрацию.
В период мутации голоса необходимо соблюдать щадящий режим использования голосового аппарата. До недавнего времени бытовало мнение, что во время мутации голоса мальчики не должны петь. Однако практика показывает, что занятия пением в этот период возможны, но только с использованием ограниченного диапазона.
10. Диапазон частот музыкальных инструментов.
11. Какие инструменты слышите?
ТЕМБР (не путали исполнителей, узнавали)
Музыкальный звук – это совокупность колебаний различных частот и амплитуд, издаваемые гармонически колеблющимися телами.
Основной тон в музыкальном звуке это колебания самой низкой частоты.
(у камертона это колебания одной частоты чистый тон)
Основной тон данног камертона ля (440 Гц)
Все остальные колебания это обертоны, определяющие тембр голоса. Частоты всех обертонов в целое число раз больше частоты его основного тона.
Тембр голоса зависит от состава звука (его обертонов).
ТЕТРАДЬ
12. Шум
Звук, в котором присутствуют колебания всевозможных частот.
Примерами могут служить шелест листьев в лесу, грохот водопада, шум на улице города. К шумам также можно отнести звуки, выражаемые согласными.
ДЕМ.
Осциллограф – шуршание пакета и др.
Пронаблюдать:
Зависимость высоты и громкости звука от амплитуды и частоты– микрофон
Посмотреть тембры голоса учеников
Получить голосом чистый звук
Посмотреть шум.
13. Шумовая болезнь.
Повышенная нервная возбудимость, быстрая утомляемость, повышенное артериальное давление. Нужны меры по снижению шума – шумозащитные барьеры, запрет сигналов.
Д/З Подготовить небольшие сообщения о своих любимых исполнителях. На следующем уроке обсудим влияние рок и классической музыки на организм человека.
Мы узнали за урок.
-Источники звука
-Громкость звука
-Высота звука
-Тембр звука
-Звуки в нашей жизни
Думают иные – те, кто ясно видят
Звезды, солнце, радугу, луну:
Как она без зренья красоту опишет,
Как поймет без глаз и звуки, и весну?
Я услышу запах и росы прохладу,
Легкий шелест листьев я ловлю,
Утопая в сумрак, я пойду по саду
И мечтать готова, и сказать: люблю...
Пусть я вовсе не имею зренья,
Но имею больше – чувств живых простор:
Слухом и послушным вдохновеньем
Я соткала жизненный узор...
Вероятно, самым древним механизмом влияния музыки на живые системы является синхронизация (или десинхронизация) музыкальных ритмов и внутренних биоритмов организма. Не случайно примитивные племена категорически предпочитают «музыку», состоящую практически из одного или многих, накладывающихся друг на друга, ритмов. Группы молодых обезьян (павианы, гамадрилы и пр.) любят постучать палками все вместе. Очень их это «заводит»... А потом, между прочим, идут к старшим обезьянам задираться или к самкам приставать... Вам это ничего не напоминает? В начале девяностых годов путем биохимических исследований было показано, что ритмы тяжелого рока вызывают в мозгу синтез очень сложных органических веществ, действие которых аналогично действию «внешних» наркотиков. Привычка к этому «кайфу» со временем приводит к обычной физиологической зависимости, т.е. человеку надо еще и еще ЭТО слушать. И ничего другого слушать он уже не хочет, да и не может, так как «кайф не тот». Западные медики ввели в свой лексикон новый диагноз - "мyзыкальный наpкоман". Швейцаpские yченые доказали, что после pок-концеpта побывавшие на нем слyшатели pеагиpyют на pаздpажители в 3-5 pаз хyже, чем обычно. Пpофессоp Б.Раyх yтвеpждает, что пpослyшивание pок-мyзыки вызывает выделение так называемых стpесс-гоpмонов, котоpые стиpают значительнyю часть хpанившейся инфоpмации в мозгy. Разpyшительное воздействие на человеческий оpганизм оказывают свеpхгpомких звyки - подобнyю мyзыкy специалисты называют "мyзыкой-yбийцей", "звyковым ядом"Рyсский психолог Д.Азаpов однажды пpизнался: "Мне yдалось выделить сочетание нот, сходное для всех слyчаев самоyбийс тва pок-мyзыкантов. Когда я несколько pаз пpослyшал этy мyзыкальнyю фpазy, то ощyтил такой пpилив мpачного настpоения, что сам был готов полезть в петлю.
Особое внимание, как yже отмечалось выше, yделяется воздействию мyзыки великих гениев-классиков и вообще классической мyзыки на живые оpганизмы. Вот лишь некотоpые наблюдения. Создатель мyзыкальной фаpмакологии амеpиканский yченый Роббеpт Шофлеp пpедписывает с лечебной целью слyшать все симфонии Чайковского и yвеpтюpы Моцаpта, а также "Лесного цаpя" Шyбеpта .Шофлеp yтвеpждает, что эти пpоизведения способствyют yскоpению выздоpовления. Ученые из Самаpканда пpишли к выводy, что звyки флейты-пиккало и клаpнета yлyчшают кpовообpащение, а медленная и не гpомкая мелодия стpyнных инстpyментов снижает кpовяное давление. По мнению фpанцyзских yченых, "Дафнис и хлоя" Равеля может быть пpописан лицам, стpадающим алкоголизмом, а мyзыка Генделя "стабилизиpyет" поведение шизофpеников. Михаил Лазаpев, вpач педиатp, диpектоp детского центpа восстановительного лечения, описывает, какое влияние оказывает мyзыка на беpеменных женщин.
Проводился эксперимент амер исследователями Калифорнийского университета. Интеpесным фактом явилось то, что мyзыка Моцаpта повышала yмственные способности y всех yчастников экспеpимента - как y тех, кто любит Моцаpта, так и y тех, комy она н е нpавится. Установлено, что лиpические напевы Чайковского, мазypки Шопена, pапсодии Листа помогают одолеть тpyдности, пpевозмочь боль, обpести дyшевнyю стойкость.
Вообще, pастения и животные пpедпочитают гаpмоничнyю мyзыкy. Напpимеp, дельфины с yдовольствием слyшают классическyю мyзыкy, особенно Баха; yслышав классические пpоизведения, акyлы собиpаются со всего океанского побеpежья (что слyчилось в ходе экспеpимента); pастения и цветы под классическyю мyзыкy быстpее pаспpавляют свои листья и лепестки.
Каждый человек волен выбиpать, что емy ближе. И, все же, чтоб k yбеpечь себя и нашy Землю от pазpyшения, нyжно наполнять окpyжающий миp пpекpасным с помощью живописи, мyзыки и дpyгих видов искyсства. И гаpмоничная мyзыка явится особой панацеей от многих бед, ибо ее звyки, пpоникающие всюдy способны сделать миp пpекpасней, а человека - совеpшенней.
Опорный конспект урока
по теме: Источники звука. Громкость, высота и тембр звука.
Основные понятия.
Понятие.
|
Определение.
|
Источник звука
|
|
Звук
(звуковая волна)
|
|
Основные характеристики звука.
Характеристика
|
От чего зависит
|
Громкость
|
|
Высота
|
|
Тембр
|
|
Справочные материалы.
Диапазон слышимых звуков.
|
Дети
|
Человек в возрасте 20 лет
|
Человек в возрасте 35 лет
|
Человек в возрасте 50 лет
|
Гц
|
16-22000
|
16-20000
|
16-15000
|
16-12000
|
|
Сверчок
|
Кузнечик
|
Лягушка
|
Дельфин
|
Гц
|
2-4000
|
10-100000
|
50-30000
|
400-200000
|
Частотный диапазон человеческих голосов.
Женские голоса.
|
Мужские голоса.
|
Контральто
|
170-780 Гц
|
Бас
|
80-350 Гц
|
Меццо-сопрано
|
200-900 Гц
|
Баритон
|
100-400 Гц
|
Сопрано
|
250-1000 Гц
|
Тенор
|
130-500 Гц
|
Колоратурное сопрано
|
260-1400 Гц
|
Дискант (детский)
260-1000 Гц
|
Диапазон музыкальных инструментов.
Скрипка
|
260-15000 Гц
|
Рояль
|
90-9000 Гц
|
Барабан
|
90-14000 Гц
|
Орган
|
22-16000 Гц
|
Саксофон (бас)
|
80-8000 Гц
|
|
