Мультимедийная презентация по теме 3.18 Механические волны. Длина волны. Скорость волны. Звуковые волны.

ГАПОУ НСО «Барабинский медицинский колледж»

Тема:

« Механические волны. Длина волны. Скорость волны. Звуковые волны »

Преподаватель: Вашурина Т. В. Барабинск, 2018

Цели учебного занятия:

• Учебные цели: сформировать представления о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений через изучение понятия механические волны, длина волны, скорость волны, звуковые волны; способствовать формированию умения владеть основополагающими физическими понятиями, уверенно пользоваться физической терминологией и символикой. Способствовать формированию умения организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения упражнений (ОК 2).

Фронтальный опрос Из истории открытия трансформатора.

Фронтальный опрос Биография П.Н. Яблочкова. 

Фронтальный опрос Устройство трансформатора.

Фронтальный опрос Принцип действия трансформатора.

Фронтальный опрос Работа трансформатора на холостом ходу.

Фронтальный опрос Работа трансформатора с нагрузкой. 

Фронтальный опрос Использование трансформаторов.

Тема: « Механические волны. Длина волны. Скорость волны. Звуковые волны»

План:

1.Механические волны. Виды волн. Свойства механических волн.

2.Фотография волны. Длина волны. Скорость волны.

3.Звуковые волны. Скорость звука. Применение звука.

1.Механические волны. Виды волн. Свойства

механических волн .

Поперечная волна вдоль резинового шнура

Продольная волна вдоль резинового стержня

Продольные волны

Из рисунка видно, что при распространении продольной волны в среде

одни частицы двигаются к положению равновесия , а другие от положения равновесия , поэтому внутри вещества создаются чередующиеся сгущения и разрежения частиц, перемещающиеся в направлении распространения волны со скоростью v.

1. Механические волны в вакууме распространяться не могут. Механические волны могут возникать только в веществе , в котором при деформации возникают силы упругости, поэтому они называются упругими волнами.

2.При образовании продольных волн изменяется как форма , так и обьем вещества . Силы упругости при изменении обьема возникают во всех веществах , поэтому поперечные волны могут распространяться как в твердых , так и в жидких и газообразных телах.

3.При образовании поперечных волн изменяется только форма вещества , обьем не изменяется .Силы упругости при изменении формы возникают только в твердых телах , поэтому поперечные волны могут распространяться только в твердых телах

4.В механической волне происходит перенос энергии от одной точки к другой точке среды , сами частицы среды при этом не перемещаются , они лишь совершают колебательное движение около положения равновесия.

2.Фотография волны. Длина волны. Скорость волны.

Фотографией волны называется картина , которая получается при соединении линией положений частиц среды , в которой распространяется волна , в один и тот же момент времени.

Если колебания частиц среды, в которой распространяется волна , являются гармоническими , то фотографией волны является синусоида или косинусоида.

• Длина волны ( λ )
• Скорость ( υ )
• Период ( T )
• Частота ( ν )

Фотография механической волны

Гребни волны

Узлы волны

Плоские и сферические волны можно наблюдать

на поверхности воды

4.Звуковые волны. Скорость звука. Применение звука.

Звук

Это продольные механические волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твердых телах и воспринимаемые ухом человека и животных. Человек слышит звук с частотами от 16 Гц до 20 кГц. Звук с частотами до 16 Гц называют инфразвуком 2·104-109 Гц — ультразвуком, а 109-1013 Гц — гиперзвуком. Наука о звуках называется акустикой.

Скорость звука

СКОРОСТЬ ЗВУКА - скорость распространения звуковых колебаний в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причем для поперечных волн скорость всегда меньше, чем для продольных). Скорость звука в газах и парах от 150 до 1000 м/с, в жидкостях от 750 до 2000 м/с, в твердых телах от 2000 до 6000 м/с. В воздухе при нормальных условиях скорость звука 330 м/с, в воде — 1500 м/с.

Ультразвук и инфразвук

УЛЬТРАЗВУК, не слышимые человеческим ухом упругие волны, частоты которых превышают 20 кГц. Ультразвук содержится в шуме ветра и моря, издается и воспринимается рядом животных (летучие мыши, рыбы, насекомые и др.), присутствует в шуме машин. Применяется в практике физических, физико-химических и биологических исследований, а также в технике для целей дефектоскопии, навигации, подводной связи, для ускорения некоторых химико-технологических процессов, получения эмульсий, сушки, очистки, сварки и других процессов и в медицине — для диагностики и лечения.

ИНФРАЗВУК (от лат. infra — ниже, под), не слышимые человеческим ухом упругие волны низкой частоты (менее 16 Гц). При больших амплитудах инфразвук ощущается как боль в ухе. Возникает при землетрясениях, подводных и подземных взрывах, во время бурь и ураганов, от волн цунами и пр. Поскольку инфразвук слабо поглощается, он распространяется на большие расстояния и может служить предвестником бурь, ураганов, цунами.

Изображение человеческого плода (17 недель), полученное с помощью ультразвука частотой 5 МГц

Преломление волн

При распространении механических волн можно наблюдать и явление преломления. Рассмотрим, например, морские волны, набегающие на прибрежную мель. Взгляните на рисунок. Серо-желтым цветом изображен песчаный берег, а голубым – глубокая часть моря. Между ними – песчаная мель. В месте набегания на мель волна преломляется: изменяет направление распространения.

Дифракция волн

Познакомимся с еще одним интересным физическим явлением, присущим только волнам. Оно называется дифракцией (лат. "дифрактус" – преломленный). Понаблюдаем за волнами на поверхности моря. Волны, бегущие по морской глади, заслоняются большим камнем (слева). Но камень поменьше (справа) уже не является преградой для волн: они легко его огибают. Огибание волнами препятствий, называется явлением дифракции.

Дифракция наиболее отчетливо проявляется, если длина набегающей волны больше размеров препятствия. Позади него волна распространяется так, как будто препятствия не было вовсе .

Интерференция волн. До сих пор мы рассматривали явления, связанные с распространением одной волны: отражение, преломление и дифракцию. Рассмотрим теперь взаимодействие двух волн – явление интерференции (лат. "интер" – взаимно, "ферио" – ударяю).

Изучим это явление на опыте. К звуковому генератору присоединим два громкоговорителя, соединенные параллельно. Приемником звука будет микрофон, подключенный к осциллографу.

Начнем передвигать микрофон вправо, удаляя его от динамиков. Осциллограф покажет, что звук становится то слабее, то вновь усиливается. Вернем микрофон на среднюю линию между динамиками, а затем будем двигать его влево, опять-таки удаляя от динамиков. Мы снова обнаружим то ослабление, то усиление звука . Итак, в пространстве, где распространяются несколько волн, их интерференция приводит к усилению или ослаблению звука.

Отражение механических волн

Изучим это явление на примере звуковых волн. Проделаем опыт. Присоединим громкоговоритель (динамик) к генератору звуковой частоты. Мы услышим свистящий звук. Направим динамик так, как показано на рисунке. Рядом с громкоговорителем поставим микрофон, присоединенный к осциллографу. Он отметит, что микрофон воспринимает слабый звук.( Звуковые волны уходят вверх ) Расположим теперь над громкоговорителем лист фанеры. Осциллограф сразу же покажет, что звук, доходящий до микрофона, стал заметно громче. Из опыта следует вывод, что звуковые волны способны отражаться от

фанеры. Опыты с другими механическими волнами позволяют сформулировать обобщение: механические волны любого происхождения обладают способностью отражаться от границы раздела двух сред.

Измерение глубины дна с помощью звука.

Экраны эхолотов

С помощью эха дельфины даже с закрытыми глазами могут находить пищу не только днем, но и ночью, определять глубину дна, близость берега, погруженые предметы. Их эхолокационные импульсы человек воспринимает как скрип двери, поворачивающейся на ржавых петлях.

Звуковые волны дельфины посылают направленно. Жировая подушка, лежащая на челюстных и межчелюстных костях, и вогнутая передняя поверхность черепа действуют как звуковая линза и рефлектор: они концентрируют сигналы, излученные воздушными мешками, и в виде звукового пучка направляют их на исследуемый объект.

Эхолокация

летучих

мышей

Решение задач

• Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы А. Кирик стр. 22 средний уровень №1-5.

Вопросы для закрепления :

• Что называют механической волной? Объясните механизм образования волны.
• Что называют механической волной?
• Объясните механизм образования волны.

Вопросы для закрепления :

• Виды волн. Длина волны.
• Виды волн.
• Длина волны.

Вопросы для закрепления :

• Скорость распространения волны и соотношение между ними. Звуковые волны и их свойства.
• Скорость распространения волны и соотношение между ними.
• Звуковые волны и их свойства.

Вопросы для закрепления :

• Скорость звука в различных средах. Звук в газах.
• Скорость звука в различных средах.
• Звук в газах.

Вопросы для закрепления :

• Звук в жидкостях. Звук в твердых телах.
• Звук в жидкостях.
• Звук в твердых телах.

Самостоятельная работа

Время выполнения: 15 минут

Критерии оценки:

• за 3 правильных ответа – «3» балла;
• за 4 правильных ответа – «4» балла;
• за 5 правильных ответов – «5» баллов.

Взаимопроверка Критерии оценки: за 3 правильных ответа – «3» балла; за 4 правильных ответа – «4» балла; за 5 правильных ответов – «5» баллов.

Номер задания

Ответы

1

2

А

3

В

4

В

Д

5

Г

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

• Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г. , с. 124-135, параграфы 42 - 47 прочитать, конспект выучить.

Критерии оценки:

• студент выучил конспект – «3» балла;
• студент прочитал параграфы и выучил конспект, не ответил на дополнительный вопрос по теме – «4» балла;
• студент выучил конспект, владеет информацией из учебника, ответил на дополнительный вопрос по теме – «5» баллов.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

  Список использованных источников

• Тест по теме «Колебания и волны» [Электронный ресурс]/ Тest-otvet // Режим доступа https://test-otvet.com.ua/fizika/552-testy-po-teme-kolebaniya-i-volny-s-otvetami.html
• Лекция «Механические колебания I nfourok // Режим доступа https://infourok.ru/test-po-fizike-na-temu-mehanicheskie-kolebaniya-klass-471833.html
• Механические волны. Длина волны, скорость распространения волны и соотношение между ними. Звуковые волны и их свойства [Электронный ресурс]/ S tudfiles // Режим доступа https://studfiles.net/preview/3735986/
• Урок по физике в 11-м классе по теме: "Трансформатор" [Электронный ресурс]/ открытыйурок // Режим доступа http://открытыйурок.рф/статьи/412080/
• Физика. 11 класс: Учебник для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе: базовый и профильный уровни: [Текст]/ Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий.-20-е изд.-М. :Просвещение, 2011.–399 с.