Распространение звука. Звуковые волны. Скорость звука.
Цели урока: доказать, что звук распространяется в твердых, жидких и газообразных тепах; научить вычислять скорость звука.
Ход урока
I. Проверки домашнего задания, повторение
- Каким общим свойством обладают все источники звука?
- Механические колебания каких частот называются звуковыми и почему?
- Какие колебания называются ультразвуковыми, инфразвуковыми?
- От чего зависит высота звука?
- Что такое основной той и обертоны?
- Что такое тембр звука?
- Чем определяется высота звука?
- Чем определяется тембр звука?
- Как изменится громкость звука, если уменьшить амплитуду колебаний его источника?
- От чего зависит громкость звука?
- Как отражается на здоровье человека систематическое действие громких звуков?
II. Письменная проверочная работа
Вариант I
1. В каких направлениях совершаются колебания в продольной волне?
а) во всех направлениях; б) только по направлению распространения волны; в) только перпендикулярно распространению волны;
г) по направлению распространения волны и перпендикулярно этому направлению.
2. От чего зависит громкость звука?
а) от частоты колебаний; б) от амплитуды колебаний; в) от частоты и амплитуды; г) не зависит ни от частоты, ни от амплитуды.
3. Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 170 Гц. Определите длину звуковой волны, зная, что скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с?
а) 0,5 м; б) 1 м; в) 2 м; г) 57800 м.
4. Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты при постоянной амплитуде колебаний вынуждающей силы?
а) не зависит от частоты; б) непрерывно возрастает с увеличением частоты; в) непрерывно убывает с увеличением частоты; г) сначала возникает, достигает максимума, а потом убывает.
5. Камертон, прикрепленный к резонансному ящику, ударили резиновым молоточком. К камертону поднесли по очереди два других камертона. Второй камертон в точности такой же, как и первый. Третий - настроен на меньшую частоту. Какой из камертонов начнет звучать с большей амплитудой?
а) второй; б) третий; в) оба камертона; г) ни один из них.
Вариант II
1. В каких направлениях совершаются колебания в поперечной волне?
а) во всех направлениях; б) только по направлению распространения волны; в) только перпендикулярно распространению волны; г) по направлению распространения волны к перпендикулярно этому направлению, .
2. Чем определяется высота звука?
а) частотой колебаний; б) амплитудой колебаний; в) частотой и амплитудой; г) ни частотой, ни от амплитудой.
3. Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 680 Гц. Определите длину звуковой волны, зная что скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с?
а) 0,5 м; б) 1м; в) 2 м; г) 234200 м.
4. Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты при постоянной амплитуде колебаний вынуждающей силы?
а) непрерывно возрастает с увеличением частоты; б) непрерывно убывает с увеличением частоты; в) сначала возрастает, достигает максимума, затем убывает; г) сначала убывает; достигает минимума, затем возрастает.
5. Камертон, прикрепленный к резонансному ящику, ударили резиновым молоточком. К камертону поднесли по очереди два других камертона. Второй камертон в точности такой же, как и первый. Третий - настроен на большую частоту. Какой из камертонов начнет звучать с большей амплитудой?
а) второй; б) третий; в) оба камертона; г) ни один из них.
III. Новый материал
Эксперимент
В стеклянный колокол помещают электрический звонок и выкачивают воздух. Звук становится все слабее и слабее и, наконец, прекращается.
- Почему так происходит? (Для распространения звука необходима упругая среда. В вакууме звуковые волны распространяться не могут.)
- А как же обстоят «дела» в газах, жидкостях и твердых телах?
В воздухе скорость звука впервые была измерена в 1636 г. французом М. Марсенном. При температуре 20°С она составила 343 м/с. Для примера, начальная скорость пули из пулемета Калашникова 825 м/с, что превышает скорость звука в воздухе. Пуля обгоняет звук выстрела и достигает своей жертвы до того, как приходит звук.
Скорость звука зависит от температуры среды: с увеличением температуры воздуха она возрастает. В разных газах скорость звука различна: чем больше масса молекул газа, тем меньше скорость в нем (в водороде -1284 м/с, а в кислороде - 316 м/с).
В жидкостях скорость звука, как правило, больше, скорости звука в газах. 1826 г. Ж. Каллад и Я. Штурм впервые измерили скорость звука в воде на Женевском озере в Швейцарии. При температуре 8°С она оказалась равна 1,440 и/с. Скорость звука в твердых телах больше, чем в жидкостях и газах. Рейн приложить ухо к рельсу, то после удара по другому концу рельса можно услышать два звука. Один из них достиг уха по рельсу, другой по воздуху. Хорошо проводит звук земля, поэтому в старые времена при осаде в крепостных стенах помещали «слухачей», которые по звуку, передаваемому землей, могли определить, ведет ли враг подкоп к стенам или нет. Твердые тела хорошо проводят звук. Благодаря этому люди, потерявшие слух, иной раз способны танцевать под музыку, которая доходит до их слуховых нервов не через воздух и наружное ухо, а через пол и кости.
IV. Вопросы на закрепление
- Почему во время грозы сначала видим молнию и лишь потом слышим гром?
- От чего зависят скорость звука в газах?
- Почему человек, стоящий на берегу реки, не слышит звуков, возникающих под водой?
- Почему «слухачами», которые в древние времена следили за земляными работами противника, часто были слепые люди?
Домашнее задание § 37, 38 (с. 122-125); упражнения 31,32 (1,2) (с. 124, 126).
26 670
969 
