Цель: сформировать понятие звуковой волны. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
Ход урока
I . Организационный момент
II . Проверка домашнего задания
1. Назовите два фундаментальных способа передачи энергии и импульса в пространстве.
2. Какой процесс называется волновым?
3. Назовите условие распространения механической волны.
4. Объясните процесс возникновения и распространения продольной волны в твердом теле и газе.
5. Какая волна называется поперечной?
6. В чем отличие отраженной поперечной волны в шнуре с закрепленным и незакрепленным концами?
III . Изучение нового материала
Эксперимент 1
Возьмите крепкую бечевку (60 см) и привяжите к ней посередине металлическую ложку. Конец бечевки привяжите к указательным пальцам. Оба конца должны иметь одинаковую длину. Заткните уши пальчиками. Наклонитесь вперед, чтобы ложка свободно повисла и столкнулась с краем стола. Послышится звук, напоминающий звон.
– Почему? Ударяясь о стол, металл начинает колебаться. Эти колебания по бечевке передаются ушам. Мы слышим потому, что наши уши воспринимают различные колебания. Чтобы издавать звук, предмет должен колебаться. Колебания от него передаются воздуху и распространяются в нем. Колеблющиеся молекулы воздуха ударяются о барабанную перепонку, из-за этого она тоже колеблется. Эти колебания идут дальше через костную ткань и жидкость в ухе, пока не доходят до слухового нерва, а он посылает сигнал в мозг.
Эксперимент 2
В колокол помещают электрический звонок. И включают. Слышен звук. Начинаем выкачивать воздух, по мере разряжения воздуха громкость становится меньше, пока совсем не становится неслышной.
– Почему? Отсутствует среда, в которой распространяются колебания.
Вывод: звук может распространяться в газах, жидкостях и твердых телах.
Звук обусловлен механическими колебаниями в упругой среде и телах (твердых, жидких и газообразных), частоты которых лежат в диапазоне от 16 до 20 000 Гц и которые способно воспринимать человеческое ухо.
Раздел физики, изучающий звук, – акустика. Любое тело (твердое, жидкое или газообразное), колеблющееся со звуковой частотой, создает в окружающей среде звук.
Эксперимент 3
Переливание воды из одного сосуда в другой. Удар молотка по наковальне.
Чаще всего звуковые волны достигают наших ушей по воздуху. Но звук распространяется в воде и твердых телах. Нырнув с головой во время купания, можно услышать звук от удара двух камней, производимого на большом расстоянии.
Хорошо проводит звук земля.
Звуковая волна представляет собой последовательность сжатий и разряжений упругой среды, распространяющуюся с определенной скоростью. Это волна продольная.
Сжатие и разряжение воздуха вызывает колебания давления относительно среднего атмосферного давления
Громкости звука соответствует изменение давления Dr на несколько десятков Паскалей.
Ухо человека воспринимает Dr – 10