Методическая разработка интегрированного урока "Литература в гостях у физики"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1 г. Зеленокумска»

Интегрированный урок физики в 11 классе

«Литература в гостях у физики»

Учитель МОУ «СОШ №1 г. Зеленокумска»

Ржевская Л.Р.

10.12.2025г.

Урок физики, 11 класс «Литература в гостях у физики»

Тема: «Звук. Звуковые волны: гармония физики и лирики»

Цель урока Обобщить знания о механических волнах на примере звука, рассмотреть физические характеристики звука через призму русской поэзии, обсудить влияние звука на организм человека.

Оборудование:

• Аудиосистема.

• Демонстрационный камертон.

• Осциллограф.

Часть 1. Список аудиофайлов (Плейлист урока)

Эти звуки учитель включает в указанные моменты урока.

1. Звук №1: «Шум морского прибоя» (Полезный: релаксация, "белый шум").

2. Звук №2: «Удар грома с раскатами» (Демонстрация мощности и отражения).

3. Звук №3: «Писк комара» (Высокая частота).

4. Звук №4: «Рев реактивного самолета на взлете» (Вредный: превышение болевого порога, шумовое загрязнение).

5. Звук №5: «Звук бормашины» (Вредный: психоакустический раздражитель).

6. Звук №6: «Классическая музыка (Моцарт или Чайковский)» (Полезный: гармонические колебания).

Часть 2. Ход урока I. Мотивация и определение темы (3 мин)

Учитель: Добрый день. Сегодня у нас необычный урок. Мы попробуем объединить строгие формулы с человеческим восприятием. Тему урока я не назову — вы угадаете её сами, послушав отрывок из стихотворения Фёдора Ивановича Тютчева:

Певучесть есть в морских волнах,

Гармония в стихийных спорах,

И стройный мусикийский шорох

Струится в зыбких камышах.

Учитель: О каком физическом явлении здесь идет речь, если отбросить метафоры?

Ученики: О волнах. О звуках. О шуме.

Учитель: Верно. Тютчев пишет о «певучести» и «шорохе». Сегодня мы говорим о звуке и звуковых волнах.

II. Физическая природа звука. Метод Сократа (7 мин)

Учитель: (Включает Звук №1 «Морской прибой» на 15 секунд).

Учитель: Вы слышите море. Но мы находимся в классе. Давайте рассуждать. Что именно сейчас достигло ваших ушей? Долетели ли до вас молекулы воздуха из динамика?

Ученики: Нет, молекулы остаются на месте, они только колеблются.

Учитель: Тогда что передалось вам от динамика?

Ученики: Энергия. Волна.

Учитель: А если бы мы выкачали весь воздух из класса, продолжили бы мы слышать этот прибой?

Ученики: Нет.

Учитель: Сформулируйте строгое определение звука.

Ученики (Определение):

Звук — это механические упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твердых телах и воспринимаемые органами слуха (в диапазоне от 16 до 20 000 Гц).

Учитель: А что такое механическая волна в общем смысле?

Ученики (Определение):

Механическая волна — это процесс распространения колебаний в упругой среде с течением времени, сопровождающийся переносом энергии, но без переноса вещества.

Учитель: Теперь вспомним Афанасия Фета:

Я ждать буду; пусть в ушах

И немолчный гул, и звон,

Все как будто этот мах

Мной в тиши подстережен...

Учитель: Фет говорит о «махе» (взмахе, колебании). Вы сказали, что слышим мы от 16 до 20 000 Гц. А как называются волны за пределами этого диапазона?

Ученики (Определения):

Инфразвук — упругие волны с частотой менее 16 Гц.

Ультразвук — упругие волны с частотой более 20 000 Гц.

III. Характеристики звука через поэзию (10 мин) 1. Громкость и амплитуда

Учитель: Послушайте отрывок из Александра Блока:

Всё чаще этот звук, всё ближе жуткий звон,

Как будто с дальних гор лавиной снежной

Заносит хижину, и страшен этот стон...

Учитель: Блок описывает нарастающий звук. С точки зрения графика волны, какой параметр меняется, когда звук становится «ближе» и «страшнее» (громче)?

Ученики: Амплитуда колебаний.

Учитель: Дайте определение амплитуды.

Ученики (Определение):

Амплитуда — это модуль максимального смещения колеблющегося тела от положения равновесия.

Учитель: Какой вывод делаем о громкости?

Ученики: Громкость звука определяется амплитудой колебаний.

2. Высота тона и частота

Учитель: (Включает Звук №3 «Писк комара»).

Учитель: А теперь сравните этот звук со строками Александра Пушкина из «Сказки о царе Салтане»:

И опять пошла тревога:

Полетел шмель за жуком...

Вновь у князя женка поет,

А белка песенки поет...

Учитель: Представьте жужжание шмеля и писк комара. Кто из них машет крыльями чаще?

Ученики: Комар.

Учитель: Какую величину мы имеем в виду, говоря «чаще»?

Ученики (Определение):

Частота колебаний (ν) — это физическая величина, равная числу колебаний, совершаемых за единицу времени.

Учитель: Значит, как связана частота с высотой звука?

Ученики: Высота тона определяется частотой колебаний источника звука: чем больше частота, тем выше звук.

3. Скорость звука и эхо

Учитель: (Включает Звук №2 «Удар грома»).

Учитель: Обратимся снова к Тютчеву, стихотворение «Весенняя гроза»:

Люблю грозу в начале мая,

Когда весенний, первый гром,

Как бы резвяся и играя,

Грохочет в небе голубом.

Учитель: Мы всегда сначала видим молнию, а потом слышим гром. Почему?

Ученики: Скорость света намного больше скорости звука.

Учитель: Какова скорость звука в воздухе?

Ученики: Примерно 330–340 м/с (зависит от температуры).

Учитель: А почему поэт пишет «раскаты»? Какое это явление?

Ученики: Эхо.

Учитель: Дайте определение эха.

Ученики (Определение):

Эхо — это физическое явление, заключающееся в принятии наблюдателем отраженной от препятствия звуковой волны.

IV. Практический блок: Решение задач (10 мин)

Учитель: Поэзия дает образы, а физика дает точность. Давайте посчитаем то, о чем писали поэты.

Задача 1 Гром

Увидели вспышку молнии, а гром услышали через 4 секунды. На каком расстоянии находится эпицентр грозы? Скорость звука принять за 340 м/с.

• Дано: t = 4 с

• ʋ = 340 м/с

• S-?

• Решение: S = ʋ* t;

• S = 340* 4 = 1360 м

• Ответ: S = 1360 м

Задача 2 Эхо

Турист крикнул в горах, и эхо вернулось к нему через 2 секунды. Каково расстояние до скалы, отразившей звук?

• Дано:

t = 2 с

• ʋ = 340 м/с

• S-?

• Важный момент: Звук прошел путь туда и обратно (2S).

• Решение: 2S = ʋ * t;

• S = {ʋ * t}/{2}

• S = {340 * 2}/{2} = 340 м.

• Ответ: S = 340 м.

Задача 3 Высота тона

Комар делает 600 взмахов крыльями в секунду, а шмель — 200. Найдите длины звуковых волн, создаваемых насекомыми.

• Дано:

• ν1 = 600 Гц

• ν2 = 200 Гц

• ʋ = 340м/с.

• λ1- ? λ 2 -?

• Решение: λ = ʋ/ ν.

• Для комара: λ 1 = 340/600 = 0,57 м.

• Для шмеля: λ 2 = 340/200 = 1,7 м.

Ответ: λ1 =0,57 м, λ 2 = 1,7 м.

• Вывод: Чем ниже звук (шмель), тем длиннее волна.

V. Психофизика: Звуки вредные и полезные (8 мин)

Учитель: Звук — это не просто формулы. Это инструмент воздействия на мозг.

Сейчас я буду включать звуки, а вы должны проанализировать их воздействие на человека.

(Эксперимент 1)

Учитель включает Звук №4 «Рев самолета», затем сразу Звук №5 «Бормашина».

(Ученики морщатся)

Учитель: Что вы почувствовали? Почему вам захотелось закрыть уши?

Ученики: Это неприятно, вызывает тревогу, страх.

Учитель: Физика объясняет это так:

1. Шумовое загрязнение: Громкие звуки (выше 80-90 дБ) разрушают волосковые клетки во внутреннем ухе.

2. Резонанс внутренних органов:

• Учитель: Что такое резонанс?

• Ученики (Определение): Резонанс — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, когда частота вынуждающей силы совпадает с собственной частотой колебательной системы.

• Учитель: Инфразвук (низкие частоты) может вызывать панику, входя в резонанс с органами тела.

1. Эволюция: Высокие, резкие звуки (как бормашина или крик) наш мозг воспринимает как сигнал опасности.

(Эксперимент 2)

Учитель включает Звук №6 «Классическая музыка» или Звук №1 «Шум моря» снова.

Учитель: А теперь?

Ученики: Спокойствие, расслабление.

Учитель: Послушайте Константина Бальмонта:

Я мечтою ловил уходящие тени,

Уходящие тени погасшего дня,

Я на башню всходил, и дрожали ступени,

И дрожали ступени под ногой у меня.

Учитель: Бальмонт описывает вибрацию. Музыка — это упорядоченная вибрация, гармоническая волна.

VI. Рефлексия и Заключение (7 мин)

Учитель: В завершение я хочу задать вам вопрос, используя метод Сократа.

Мы выяснили, что звук — это волна.

Скажите, если бы в мире исчезло трение и упругость среды, исчезла бы поэзия?

Ученики: (Обсуждение) Без упругости среды не было бы звука. Мы не могли бы читать стихи вслух.

Учитель: Верно. Мир стал бы абсолютно безмолвным.

Запишите домашнее задание: Д/З 11 класс § 31 найти стихотворение к новой теме; подготовить сообщение о связи выбранной Вами профессии и темы нашего урока.

Найти в литературе пример описания явления эффекта Доплера (изменения частоты звука при движении объекта) и объяснить его с точки зрения физики.

Учитель: Спасибо за урок. Пусть вас окружают только гармоничные звуковые волны.

Приложение 1

Физический диктант ученика ___________________________________________

1. Распространяющиеся в пространстве колебания частиц среды называются…

2. Звуковые волны распространяются в …….

3. Продольные волны могут распространяться в ………. среде.

4. Любые волны характеризуются……., ………, ……… .

5. Ультразвук – это колебания с частотой………… .

6. Инфразвук – это колебания с частотой …………. .

7. Звук – это……………волна.

8. Колебания, возникающие в упругой среде с частотой от 20Гц до 20кГц, называются……………………. .

9. Источником звука является…………….. .

10. 2 космонавта находятся в космическом пространстве. Услышат ли они друг друга? (да, нет)

Приложение 2

Рефлексия

Фамилия, имя	Что знал?	Что узнал?	С чем не согласен?	Что непонятно?