Открытый урок по теме :"Инфразвук и ультразвук"

Физика 9 класс «Инфразвуковые и ультразвуковые волны в природе и технике»

Цели урока:

• Обучающие:

  • усвоить следующие элементы неполного опыта учащихся в рамках отдельного урока:

  • инфразвуковые и ультразвуковые  волны, их применение в жизнедеятельности человека.

  • закрепить знания о звуковых волнах.

• Развивающие:

  • формировать научного мировоззрения на основе знаний об ультразвуковых и инфразвуковых  волнах,

  • комплексно решать проблемы на основе знаний математики, физики и информатики;

  • развивать аналитико-синтетическое и образное мышление учащихся,  побуждать учащихся к осмыслению и нахождению причинно-следственных связей.

  • формировать и развивать ключевые компетенции: информационную, организационную,  самоорганизационную,  коммуникационную.

  • при работе в паре  и в группе сформировать такие важные качества и умения школьника, как: желание участвовать в совместной деятельности, уверенность в успехе,  ощущение положительных эмоций от совместной деятельности;

  • умение презентовать себя и свою работу,

  • умение строить деловые отношения в совместной деятельности на уроке (принимать цель совместной деятельности и сопроводительные указания к ней, разделять обязанности, согласовывать способы достижения результата предложенной цели);

  • учить анализировать и оценивать полученный опыт взаимодействия.

• Воспитательные:

  • развитие эстетического восприятия материала, используя в презентации оригинальный дизайн и  эффекты анимации;

  • воспитание культуры восприятия теоретического материала с помощью компьютера и приборов для показа получения и применения ультразвуковых и инфразвуковых  и волн;

  • воспитание чувства гордости за свою Родину на основе применения ультразвуковых и инфразвуковых  и волн.

План урока:

1. Актуализация знаний

   а)Работа в группах(10 мин)

   б)Индивидуальное задание.(5 мин)

2. Изучение нового материала.(20 мин)

3. Закрепление.(5 мин)

4. Задание на дом.(5 мин)

ХОД УРОКА

I. Актуализация знаний

Учитель:  Добрый день, ребята! Рада вас видеть!

Для того, чтобы настроиться на наше занятие, давайте подарим друг другу улыбки, пожелаем попутного ветра, волну удачи.

А также плыть на гребне стремлений и съесть пуд соли под килем.

А теперь тихо присядем.

Мы изучаем тему «Звуковые волны», целью нашего урока является закрепление знаний о звуковых волнах , а также изучение инфразвуковых и ультразвуковых  волн (их роль и применение в жизнедеятельности человека и животных.)

Но сначала мы проверим знания, полученные на прошлых уроках. У нас будет работа в группе. Вы получаете вопросы ,обсуждаете их их, а затем ответите на них.(1 учащийся из каждой группы выбирает вопрос)

а)Вопросы для работы в группе:

1. Может ли звук распространяться в газах, жидкостях, в твёрдых телах, в вакууме? Приведите примеры.

2. Может ли звук сильного взрыва на Луне быть слышен на Земле? Ответ обоснуйте.

3. Какую волну – продольную или поперечную – представляет собой звук, распространяющийся в воздухе? В воде?

4. Приведите пример, показывающий, что звуковая волна распространяется не мгновенно, а с определённой скоростью?

5. Чему равна скорость распространения звука в воздухе при 20^оС?

6. В результате чего образуется эхо?

7. Почему эхо не возникает в маленькой, заполненной мебелью комнате, но возникает в большом полупустом зале?

8. Приведите примеры проявления звукового резонанса?

9. Для чего камертоны устанавливают на резонаторных ящиках?

10. Каково назначение резонаторов, применяемых в музыкальных инструментах?

11. От чего зависит громкость звука?

12. От чего зависит высота звука?

13. Что является источником голоса человека?

Ответы на вопросы:

1. Звук распространяется во всех упругих телах – твёрдых, жидких и газообразных, но не может распространяться в безвоздушном пространстве. Звук распространяется в воде. Примеры: рыбы слышат шаги и голоса людей на берегу, это хорошо известно рыболовам.

2.  Топот копыт передаётся по Земле и по воздуху.
Опыт: под колокол воздушного насоса помещают будильник и заводят его. Затем начинают откачивать воздух насосом. По мере разрежения воздуха звук становится всё слабее и слабее, а потом совсем исчезает.

3. Звук сильного взрыва на Луне не будет слышен на Земле, так как на Луне нет атмосферы.

4. Звук, распространяющийся в воздухе и в воде, представляет собой продольную волну.

5. Скорость звука в воздухе впервые довольно точно была определена в 1822г. французскими учёными.
Скорость звука в воде измерили также Ж. Колладон и Я. Штурм в 1826 году. Измерения они проводили на Женевском озере в Швейцарии. К одной лодке был привязан опущенный в воду колокольчик, а к другой – опущенный в воду рупор.  Лодки находились на расстоянии 14 км. На первой лодке били в колокольчик и одновременно поджигали порох, на второй регистрировали время задержки между вспышкой и приходом звука. Скорость распространения звука в воде 1440 м/с  при температуре воды в озере 8^оС.

6. Скорость звука в воздухе при 20^оС равна 340 м/с.

7. Эхо образуется в результате отражения звука от различных преград – стен большого пустого помещения, леса, сводов высокой арки в здании.

Образованию эхо в комнате препятствует находящаяся в ней мебель, шторы и другие предметы, частично поглощающие отражённый звук. Поэтому в таком помещении речь людей и другие звуки не искажаются эхом и звучат чётко и разборчиво.

8. Примером проявления звукового резонанса могут служить два камертона с одинаковыми собственными частотами, укреплёнными на резонаторных ящиках и установленными на некотором расстоянии друг от друга. 

9. Для усиления звука камертоны часто устанавливают на так называемых резонаторных ящиках определённых размерах. При звучании камертона в колебание приходит столб воздуха в ящике. Этот столб колеблется в резонанс с колебаниями камертона.

10. В музыкальных инструментах роль резонаторов выполняют части их корпусов. Например, в гитаре, скрипке и других подобных им струнных инструментах резонаторами служат деки.

11. Высота звука зависит от частоты колебаний: чем ?, тем выше звук.

12. Тембр звука позволяет различать два звука одинаковой высоты и громкости, издаваемых различными инструментами.

13. Источником голоса человека и многих животных являются голосовые связки – своеобразные струны. Под действием воздушной струи, идущей из лёгких, голосовые связки колеблются и издают слабый звук.

б)Индивидуальное задание

1.Физический диктант «Веришь – не веришь»

1.На Луне произошел сильный взрыв, например, извержение вулкана. Мы услышим его на земле?

2.Верите ли вы, что источником звука являются колеблющиеся тела?

3.Учение о звуке – баллистика?

4.Верите ли вы, что период колебания нитяного маятника зависит от амплитуды колебания?

5.Верите ли вы, что от колебаний может разрушиться мост?

6.Верите ли вы, что астронавты на Луне пели песни, сбросив скафандры?

7.Звуковые волны в газах и жидкостях распространяются в виде продольных волн, не так ли?

8. Верите ли вы, что в бегущей волне происходит перенос вещества?

9. Искусственным источником звука является камертон?

10. Верите ли вы, что звуковые волны образуются в результате деформации сдвига?

Ответы: если «да» - поставь знак « + »,

если «нет» - поставь знак « - ».

Проверь друга:

Ответил верно на _______ вопросов.

Ответил неверно на _______вопросов.

Оценка: «_______».

0-1 ошибка – «5» баллов

2-3 ошибки – «4» балла

4-5 ошибки - «3» балла

Более 5 ошибок – «2» балла

2.Задание «Найди соответствие»:

Проверь друга:

Ответил верно на _______ вопросов.

Ответил неверно на _______вопросов.

Оценка: «_______».

0-1 ошибка – «5» баллов

2-3 ошибки – «4» балла

4-5 ошибки - «3» балла

Более 5 ошибок – «2» балла

Ответы

1.Физический диктант «Веришь – не веришь»

2.Задание «Найди соответствие»:

ФИЗМИНУТКА

II. Изучение нового материала

Учитель: 

Мы изучили  волны в диапазоне 16 Гц – 20 кГц. На сегодняшнем уроке мы изучим колебания, лежащие за пределами этого диапазона, то есть меньше 16 Гц и больше 20 кГц. Какие это волны? (Это ультразвуковые и инфразвуковые волны.)  

1.Видеоролик о инфразвуке(инструмент для ужаса)(2 мин)

Что вы ощущаете когда слышите подобные звуки?Что они вам напоминают?

(предполагаемые ответы:страх,тревожность,головную боль ….)

Именно такие ощущения возникают у людей,которые испытывают на себе влияние инфразвука)

2.Видеоролик о влиянии инфразвука на человека.(инфразвук убийца)(5 мин)

Инфразвуковое оружие.

Специфическое воздействие инфразвука на человека натолкнуло на мысль создать инфразвуковое оружие. Один из вариантов – возможность сооружения мобильных инфразвуковых «прожекторов», которые будут создавать в атмосфере акустические волны способные повреждать зрение, вызывать тошноту, страх, смятение .

Вывод: Инфразвук – это страшное оружие в руках человека.

В настоящее время в стране не спокойно, идет война и различные виды оружия могут привести к непоправимому…

3.А теперь посмотрим применение инфразвука и ультразвука в природе и технике. Видеоролик (урок № 18)(4 мин)

4.Сообщение о влиянии ультразвука на дельфинов.(3 мин)

Как вы думаете можно ли увидеть звук?

Видеоролики о визуализации звуковых волн. (влияние звук волн на металл,воду ,лед,пенопласт:в зону действия волны помещают частички вещества, в видео показано действие звука различной частоты на частички вещества и образование стоячих волн)

3.Закрепление полученных знаний.

Исправь ошибки.

1.Механические колебания, происходящие с частотой более 20 000 Гц, называются ультразвуковыми.

2.Собаки, воспринимают ультразвуки с частотой до 40 кГц. Этим пользуются дрессировщики, чтобы подавать собаке команды, не слышимые людьми.

3.Летучие мыши способны издавать и воспринимать ультразвуковые волны.