Сценарий урока «Механические колебания в музыкальных инструментах. Резонанс»
Образовательные задачи урока:
1.Повторить с учащимися основные понятия, характеризующие механические колебания.
2.Повторить и познакомить учащихся с новыми фактами и примерами их использования.
3.Научить учащихся использовать межпредметные связи для понимания изучаемых явлений.
Воспитательные задачи урока:
1. Воспитание мировоззренческих понятий (причинно-следственные связи в окружающем мире, познаваемость мира).
2. Воспитание нравственных позиций (любовь к природе, взаимоуважение).
Развивающие задачи урока:
1. Развитие самостоятельности мышления и интеллекта учеников.
2. Развитие коммуникативных навыков: грамотной устной речи.
Темы докладов:
Гитара
Фортепиано
Барабан
Укулеле
Оборудование: Телевизор, ноутбук, гитара, укулеле
Учитель: Сегодня мы проводим урок-семинар, на котором повторим основные понятия и характеристики механических колебаний. Кроме этого, сегодня мы расширим свой кругозор, научимся внимательно слушать друг друга, находить примеры в выступлениях своих товарищей.
Фронтальный опрос:
Для начала давайте вспомним
1. Что такое механические колебания?
2. Каких двух видов бывают механические колебания?
3. Что такое амплитуда, период, частота? Какая связь между ними существует?
Вы, наверняка замечали межпредметные связи различных дисциплин, которые изучаются в школе, и не только.
Например, физика неразрывно связывается с:
* математика – на всем пути изучения предмета
* химия – разделы атомной и ядерной физики
* биология – раздел оптики, зрение; внутренняя энергия – изменение температуры
* астрономия – законы движения небесных тел
* медицина – ренгеновское излучение
* музыка – механические колебания и волны
На них мы более подробно сегодня и остановимся
Метрология и механика играют важную роль в разработке и совершенствовании музыкальных инструментов. Музыкальные инструменты - это сложные механические системы, которые создают звуковые колебания и музыку. Точность и качество звука, а также удобство игры зависят от множества механических параметров и характеристик инструмента
С некоторыми музыкальными инструментами мы сегодня познакомимся поближе.
А вот что это за инструменты вы отгадайте:
Этот струнный инструмент
Зазвучит в любой момент:
И на сцене в лучшем зале,
И в походе на привале.
Гитара (Писаревский Иван)
Классическая гитара
Электрогитара
Следующий инструмент зашифрован в этой загадке: Ох, на нём не сосчитать Черно-белых клавиш! А научишься играть — Ты себя прославишь.
Фортепиано (Исупов Рустам)
Фортепиано — это струнный ударно-клавишный музыкальный инструмент.
Сегодня конкретного инструмента под названием «фортепиано» не существует, это общее название для класса клавишных инструментов, содержащих молоточковый механизм.
Разновидности фортепиано: рояль (с горизонтально расположенными струнами) и пианино (более компактный вариант, у которого струны расположены вертикально).
С точки зрения механических колебаний звук в фортепиано возникает следующим образом: Когда пианист нажимает клавишу, молоточек ударяет по струнам.
От них отскакивает войлочная подушечка - глушитель (демпфер).
1. Струны от удара дрожат, вибрируют - и возникает звук.
На высоту звучания струны влияют три фактора:
* Длина. Если остальные величины одинаковы, то чем короче струна, тем выше получается звук.
* Масса на единицу струны. Если остальное одинаково, то чем толще струна, тем ниже её звучание.
* Натяжение. При одинаковых остальных факторах, чем сильнее натяжение, тем выше звук.
Колебания струн передаются на деку - деревянный щит, склеенный из отдельных досок. Она перенимает колебания от струны и, колеблясь всей своей большой площадью, двигает воздух и создаёт мощное звучание.
Всё фортепиано, особенно резонансная дека, вибрирует, создавая объёмное звучание.
Продолжаем изучать музыкальные инструменты с точки зрения физики:
И следующий: Сам пустой, голос густой, дробь отбивает, шагать помогает.
Барабан (Маракин Дмитрий)
Барабан относится к группе ударных музыкальных инструментов. В системе классификации Хорнбостеля-Закса он является мембранофоном. Барабаны состоят как минимум из одной мембраны, называемой барабанной перепонкой или кожей барабана, которая натягивается на корпус и по которой ударяют либо непосредственно руками музыканта, либо перкуссионным молоточком для извлечения звука. Обычно на нижней стороне барабана есть резонирующая головка. Для создания звука в барабанах используются и другие методы, например, перекатывание большого пальца. Барабаны — старейшие и наиболее распространённые музыкальные инструменты в мире, и их конструкция практически не менялась на протяжении тысячелетий.
Во многих традиционных культурах барабан – обрядовый и церемониальный инструмент. Непременный участник военной музыки, а также некоторых религиозных обрядов (дамару в индуизме и буддизме; даммам в некоторых шиитских церемониях; кэбэро, который применялся при богослужениях Коптской церкви, а ныне сохраняется в музыке Эфиопской и Эритрейской православных церквей).
Колебания в барабане происходят следующим образом: при ударе по мембране она начинает двигаться, воздух вокруг сжимается и разряжается, создавая звуковые волны. Раскачанная поверхность барабана передаёт энергию корпусу, который тоже начинает производить колебания, создавая уникальный тембр.
На звучание барабана влияют и другие факторы, например:
Головка барабана. Каждый тип головки барабана выполняет свою музыкальную функцию и обладает своим уникальным звучанием.
Натяжение головки относительно корпуса. Когда напряжение увеличивается, амплитуда звука уменьшается, а частота увеличивается, делая высоту звука выше, а громкость ниже.
Тип корпуса. Поскольку вибрации резонируют в корпусе барабана, его можно использовать для увеличения громкости и управления типом производимого звука.
Особое значение имеет явление резонанса. Оно возникает, когда частота колебаний воздуха в барабане совпадает с частотой ударов, что приводит к значительному усилению звука.
Я: Резонанс бывает электрическим, квантовым и механическим. Среди механического резонанса можно выделить акустический резонанс: Явление, при котором акустическая система усиливает звуковые волны, частота которых совпадает с одной из ее собственных частот вибрации (ее резонансными частотами). Благодаря акустическому резонансу музыкальные инструменты способны работать, воспроизводить звучание особенным образом. Большую роль в этом играет форма инструмента. Какие еще примеры резонанса вы можете привести?
И завершает наш музыкальный обзор Устинов Константин. Расскажет нам про укулеле.
Укулеле (Устинов Константин)
Принцип работы укулеле основан на физическом механическом движении.
Генератор звука в укулеле — щипок. При нём струна отводится в сторону и отпускается. В этот момент времени она имеет максимальное смещение от положения равновесия и нулевую скорость. Под действием силы натяжения струна начинает двигаться вниз, проходит по инерции положение равновесия, останавливается, затем опять возвращается в положение равновесия — и процесс повторяется, струна колеблется аналогично маятнику.
Звуковое извлечение верхних частот происходит в основном от верхней деки, а нижних частот — от нижней деки и воздушного объёма через звуковое отверстие.
Колебание корпуса укулеле происходит следующим образом: энергия колебаний струн передаётся сначала верхней деке, затем нижней деке и воздушному объёму, что приводит к возбуждению в них резонансных колебаний.
Роль корпуса инструмента. Форма, размер и материал корпуса влияют на резонанс укулеле. Звуковые волны от вибрирующих струн отражаются внутри корпуса, усиливая и формируя звук.
Влияние ладов. Когда струна прижимается к ладу, это меняет длину вибрирующей части струны, что в свою очередь влияет на частоту звука. Это позволяет музыканту создавать разные ноты и аккорды.
Роль бриджа. Это часть инструмента, которая держит струны на месте и передаёт вибрации на корпус укулеле. Обычно он сделан из дерева и является важным компонентом в резонансе и усилении звука.
Взаимодействие струн и окружающего их воздуха. Вибрируя, струны создают возмущения в молекулах окружающего их воздуха, которые распространяются в виде звуковых волн. Форма и размер корпуса укулеле влияют на то, как эти звуковые волны распространяются и воспринимаются слушателем.
Подведем итоги услышанного.
Физика и музыка связаны между собой. Мы убедились в этом на практике.
Какие характеристики колебательного движения мы уже изучили и повторили сегодня?
Какие понятия прозвучали сегодня впервые?
С понятием волна мы познакомимся более подробно после каникул. Также изучим основные характеристики волн и их виды.
Спасибо большое ребятам, подготовившим доклады. Вы молодцы, нам было очень интересно.
Домашнее задание параграф 27: Резонанс
Оценки за урок: Докладчики получают по 5 баллов, …..
Спасибо за урок. Вы можете быть свободны
39
252 970 
