Интегрированный урок по теме Источники звука. Звуковые колебания.


Урок физики по теме "Источники звука. Звуковые колебания".
9-й класс. (Интегрированный урок)
Дустаева Тансылу Дуйсенгалиевна , учитель физики
Абдуллина Алина Маратовна, учитель биологии
Разделы: Физика, Биология
Цели урока:
Развивать знания учеников о звуке, источниках звука, показать роль звуков в природе и для человека.
– показать учащимся ценностное содержание и целостность окружающего мира, связь человека с природой; способствовать формированию активной жизненной и познавательной позиции школьников.
Задачи:
– дать понятие звука;
– повторить процесс звукообразования и речеобразования у человека;
– раскрыть понятия «источник звука»; их общее свойство.
– раскрыть значение звука в жизни человека.
– показать влияние шума на здоровье человека.
- создание условий для развития познавательного интереса у детей к изучению темы;
- повышение исследовательского интереса, творческой активности и вовлеченности учащихся в познание темы;
- активизация познавательного процесса к изучению вопросов звуковых явлений и применения этих знаний в жизни
Тип урока: бинарный интегрированный (физика, биология).
Технология: исследовательская с элементами здоровьесберегающей технологии, использование ИКТ.
Оборудование: компьютерное сопровождение,
Содержательные линии:
1. Введение понятий источник звука, звуковые колебания, акустика;
2. Повторение процессов голосообразования и речеобразования у человека;
3. Значение звука в жизни человека.
4. Влияние шума на организм человека.
5. Практическое применение знаний при изучении нового материала;
Планируемые результаты:
Предметные:
– введение понятий звук, акустика, источники звука,
– усвоение знаний как мы слышим звуки? Значение звука в жизни человека. Воздействие звука на человека .
– практическое применение знаний интегрированного содержания.
Метапредметные (формирование надпредметных знаний):
– овладение обобщенными способами действий, открывающими возможность целеполагающе анализировать, обобщать материал из разных предметных областей: биологии, физики, медицины.
Здоровьесберегающие аспекты:
– доброжелательный настрой на урок, музыка, знакомые понятия из области биологии способствуют снятию эмоционального напряжения:
– смена видов деятельности (постановка проблемы, выполнение опытов, рассказ учителя физики и биологии, демонстрация слайдов);
– создание доброжелательного микроклимата на уроке через активную творческую деятельность каждого ученика;
– физкультминутка для снятия статистической усталости. ?
1.Организационный момент.
2.Изучение нового материала.
(Звучит музыка.)
Учитель биологии :
Как хорошо, что мне дано судьбою
Услышать голос мамы, шум прибоя,
И трели соловьиной перелив,
И музыки чарующей мотив.
И можно мне на миг остановиться
И тишиной природы насладиться.
Но в этой тишине услышу я:
Шуршание листвы, простой напев дождя.
Пусть эхо многократно повторит,
Что каждый здесь судьбу благословит. (Презентация. Слайд 1)
Учитель физики: Ребята, о чем идет речь в этом произведении ?
Предполагаемый ответ: звук. (Слайд 2)
Учитель физики:
Человек живет в мире звуков. Звук – это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы. Издают звук работающие машины, движущийся транспорт и т.д. Мы живем в мире звуков, поэтому это очень актуальный вопрос.
Тема нашего урока: Источники звука. Звуковые колебания.
Цель урока:
Что же такое звук? Как звук возникает? Что является общим для всех звуков? Как передается звук?
Учитель биологии: Как мы с вами слышим звуки? Значение звука в жизни человека. Воздействие звука на человека.
Учитель физики: Сегодня на уроке мы с вами попробуем ответить на эти и многие другие вопросы, связанные со звуковыми явлениями.
Чтобы исследовать эти вопросы, ребята, сегодня мы попросили вас разделиться по группам:
Называются группы:
Учитель физики:
Раздел физики, изучающий звуковые явления называется акустикой. (Слайд )
Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Звуки – наши неизменные спутники. Они по-разному воздействуют на человека: радуют и раздражают, успокаивают и пугают своей неожиданностью. В глубокой древности звук казался людям удивительным, таинственным порождением сверхъестественных сил.
Слово первой группе: тема: «История изучения звука»
Сообщение «История изучения звука». ( ученик). (слайд )
Сообщение «История создания звуковых приборов». ( ученик)
Учитель физики: Вывод: то есть люди начали изучать звуки и создавать звуковые приборы еще в далекой древности.
Учитель физики: Как возникает звук? Как распространяется ?
Полученные на предыдущих уроках физики знания о колебаниях и волнах позволяют нам перейти к рассмотрению звуковых колебаний.
3. Объяснение нового материала.
( на слайде: )
Звук - распространяющиеся в упругих средах, газах, жидкостях и твердых телах механические колебания, воспринимаемые ухом.
Процесс распространения также представляет собой волну. Впервые это предположение сделал английский физик И. Ньютон (1643-1727).
Звук (звуковые волны)- это упругие волны, способные вызвать у человека слуховые ощущения.
Учитель биологии:
Мы воспринимаем звуки, находясь на расстоянии от их источников. Обычно звук доходит до нас по воздуху.
Слух – одно из пяти чувств человека –т.е. способность воспринимать звуки окружающего мира. Благодаря слуху, человек различает звуки, распознает их характер, локализацию, овладевает речью. Сжатие и разрежение воздуха достигают нашего уха и приводят барабанную перепонку в колебательное движение. В результате у нас возникают определённые слуховые ощущения.
Учитель физики:
Таким образом, воздух служит передающей средой, т.е. веществом, в котором звук распространяется от источника к приёмнику, в частности к нашему уху.
Вывод: звук распространяется в любой упругой среде - твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества.
Под колокол воздушного насоса поместили часы - будильник. Пока в колоколе находится воздух, звук звонка мы слышим ясно. При откачивании воздуха из-под колокола звук постепенно слабеет и, наконец, становится неслышимым. Без передающей среды колебания не могут распространяться, и звук не доходит до нашего уха. Впустим под колокол воздух и снова услышим звон. (слайд)
Учитель физики: Хорошо проводят звуки упругие вещества, например металлы, древесина, жидкости, газы.
Мягкие и пористые тела – плохие проводники звука. Такие материалы, как войлок, прессованную пробку, пенопласт, используют для защиты помещения от проникновения посторонних звуков.
Вывод: Звук – это упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах и воспринимаемые ухом человека и животных.
Учитель физики:
(на слайде: )
Мир, в котором мы живем, полон всевозможных звуков. Шелест листвы, раскаты грома, шум морского прибоя, свист ветра, звериное рычание, пение птиц... Эти звуки слышал еще древний человек. Они позволяют нам получать информацию о том, что происходит вокруг.
Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что-то колеблющееся. Если, например, звук исходит из репродуктора, то в нем колеблется мембрана – легкий диск, закрепленный по его окружности. Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука – это колеблющаяся струна, колеблющийся столб воздуха и др.
Рассмотрим это с помощью экспериментов.
На занятиях кружка «Юный физик» (8класс) ученик 8класса Курпебаев Амир готовил проектную работу по данной теме (на слайде: титульный лист проектной работы) и в рамках исследовательской работы проводил следующие опыты:
(на слайде: )
Опыт 1. Если металлическую линейку определенной длины зажать в тисках и привести в колебательное движение, то она будет издавать звук. Линейка – источник звука – колеблется.
(слайд )
Учитель физики: Рассмотрим прибор, который называется – камертон.
Камертон был изобретен в 18 веке для настройки музыкальных инструментов
Камертон - представляет собой металлическую "рогатку", укрепленную на ящичке, у которого нет одной стенки. Если специальным резиновым молоточком ударить по "ножкам" камертона или провести по нему смычком, то он будет издавать звук. К звучащему камертону поднесём лёгкую стеклянную бусинку на нити. Бусинка отскакивает. Почему? Это значит, что ветви камертона колеблются.
Слово предоставляется Второй группе: Экспериментаторы.
Опыт1: Ученик играет на гитаре мелодию:
Ученик: Тронем струны гитары и приглядимся внимательно, и мы увидим размытые очертания, некоторое утолщение струны. Это также свидетельствует о том, что струна колеблется.
Опыт 2.Что вы слышите и почему, если на газету насыпать небольшую горку сухого песка и начать катать по нему тяжелую цилиндрическую гирьку? (написать задание на листочке)(на слайды)
Ответ: Песок поскрипывает. Песчинки имеют неправильную форму, и при трении гирьки о шероховатую поверхность возникает звук; также под действием приложенной силы некоторые из них разрушаются, тоже издавая звук.
Продолжим рассматривать некоторые отдельные опыты, проведенные Амиром
Опыт 5.Когда мы держим стакан в руке и размешиваем чай в нем ложкой, то слышим звук. Затем, поставив стакан на стол и продолжая помешивать чай, слышим другой звук . Звуковые колебания передались столу. (слайд).
Опыт 6. Тонкий бокал, наполненный жидкостью «поет». Если мокрой подушечкой указательного пальца водить по его торцу.
При движении пальца по бокалу кожа то зацепляется за стекло, то проскальзывает по его поверхности. При этом возникают упругие деформации стакана, сопровождаемые звуком. А т.к. бокал - твердое тело, имеющее полость, то он является резонатором, усиливающим звук. (на слайде)
Какой вывод сделал Амир в результате опытов исследовательской работы:
Вывод: Любой источник звука обязательно колеблется, т.е.
всякое звучащее тело колеблется. (на слайде)
Но любое ли колеблющееся тело является источником звука?
Опыт 7. Рассмотрим колеблющийся маятник. Звука нет. Почему? Потому что частота маленькая. Перестанет звучать и металлическая линейка, если переместить её в тисках вверх и тем самым удлинить свободный конец.
Вывод: Не всякое колеблющееся тело звучит.
Учитель биологии: Человек тоже может быть источником звука. Голосообразования человека происходит? В гортани.
Рассмотрим этот процесс. ? (Слайд )
В гортани между черпаловидными и внутренней поверхностью щитовидного хряща находятся голосовые связки, образованные эластичными волокнами соединительной ткани.
Звук образуется:
– за счет энергии выдоха;
– за счет колебания голосовых связок;
– за счет изменения ширины голосовой щели.
Из совокупности звуков складывается речь – средство общения людей.
Рассмотрим процесс речеобразования: (слайд)
Предполагаемый ответ:
Слово Третьей группе: «Биологи»
Ученик: В речеобразовании принимает участие не только гортань, но и губы, зубы, язык, мягкое небо, околоносовые пазухи. Их действие координировано нервной системой. Из центров речи головного мозга – импульс – поступает на голосовые мышцы – при этом изменяется длина голосовых связок и ширина голосовой щели .
Учитель биологии: Человек живет в мире звуков. Звуки, воспринимаемые человеческим ухом, являются одним из важнейших источников информации об окружающем мире. Шум моря и ветра, пение птиц, голоса людей и крики животных, раскаты грома, звуки движущихся машин позволяют легче адаптироваться в изменяющихся внешних условиях. С помощью звуков люди общаются, обмениваются мыслями, идеями, чувствами, информацией.
Функция слухового органа, по тем или иным причинам, может быть нарушена. И тогда необходимо компенсировать это нарушение. Программа дальнейших реабилитационных мероприятий зависит от вида, степени нарушения слуха, а также других факторов.
Люди с нарушенной слуховой функцией подтвердят, что потеря слуха воспринимается и переживается человеком очень тяжело. Это объясняется тем, что каждый из нас является частью слухового мира, глухой человек оказывается в изоляции.
Учитель физики: Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания в пределах от 16 Гц до 20000Гц. Колебания этого диапазона частот называются звуковыми. (на доске ?)
Учитель биологии: Но указанные границы диапазона несколько условны, т.к. зависит от индивидуальных особенностей слухового аппарата, от возраста людей. Обычно с возрастом верхняя частотная граница воспринимаемых звуков значительно понижается – некоторые пожилые люди могут слышать звуки с частотами, не превышающими 6000 Гц. Дети же, наоборот, могут воспринимать звуки, частота которых несколько больше 20000 Гц.
Учитель биологии : Рассмотрим следующий вопрос.
Воздействие звука на здоровье человека.
Слово Четвертой группе: Воздействие звука на здоровье человека».
Сообщение «Воздействие звука на здоровье человека»
О вредном влиянии шума на организм человека знали ещё в Древнем Китае, и казнь с помощью шума там считалась самой жестокой. В прошлом веке Роберт Кох писал: “Когда-то человечество будет вынуждено бороться с шумом настолько же решительно, как оно борется с холерой или чумой” И это время настало. Современная медицина считает шум одним из грозных врагов здоровья человека. Среди шумовых раздражителей наиболее вредными являются уличные шумы. Если человек живет в условиях шумового стресса, то он быстро устает, у него бессонница, потеря аппетита.
Шум причина:
1. у подростков – гипотонии, а у взрослых-гипертонии;
2. язвенной болезни и гастрита;
3. нарушения обмена веществ и заболеваний щитовидной железы;
4. нервных болезней;
5. нарушения деятельности мозга: снижается память, работоспособность
Следует помнить, что звуки громкостью 85 дБ и выше уже оказывают вредное воздействие на слух. Именно поэтому на производстве необходимо пользоваться средствами защиты слуха. К сожалению, пользоваться ими на дискотеке и на концерте не принято. Когда молодые люди, покидая дискотеку, ощущают звон в ушах, они полагают, что это вполне нормальное явление. Между тем, это один из выраженных симптомов шумовой травмы. И через какое - то время это обязательно скажется на остроте слуха.
По действию, производимому на нас, все звуки делятся на музыкальные звуки и шумы. Чем они отличаются друг от друга? Чистый музыкальный звук всегда имеет определенную частоту. Шум – это множество самых различных, одновременно несущихся звуков.
Шум (особенно громкий) вредно отражается на здоровье и трудоспособности людей. Продолжительное действие шума вызывает утомление. В природе громкие звуки редки. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение.
Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, шум прибоя приятны человеку. Они успокаивают, снимают стресс.
Сообщение «Шум и борьба с ним»: (слайд)
Длительный шум неблагоприятно влияет на органы слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток.
Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления – децибелах :
20-30 децибел – безвредно для здоровья
80 – допустимая граница
130 – вызывает у человека болевые ощущения в ухе и даже чувствует кожей
150 – непереносимость ( в средние века “ казнь под колоколом”)
Развивая технику, человек заменяет труд человека работой машин. А это влечет увеличение шума. Следовательно, открываются и новые пути борьбы с ним. Моторы, машины закрываются оболочками, поглощающими звук. Телефонные будки обиваются прессованными плитками. Ставятся особые фундаменты. Двойные стены, двойные или даже тройные окна. Но защититься от внешнего шума очень трудно По данным австрийского ученого Грифити, шум укорачивает жизнь человека на 8-12лет, и ограничить уровень вторжения шума в нашу жизнь – значит сохранить свое здоровье.
Правительство России ....
Заключительная часть урока. Подведение итогов.
Учитель физики: Что нового вы узнали на уроке?
Ребята, сегодня на уроке мы
1.Изучили историю звука, как возникает звук,
Учитель биологии: как слышит человек, значение звука в жизни человека, влияние звукового шума на здоровье человека и борьбу с ним.
2.Учитель физики: Рассмотрели эксперименты, доказывающие, что всякое звучащее тело колеблется, но не всякое колеблющееся тело звучит.
3. Сделали вывод, что звук играет большую роль в жизни человека, с помощью звуков люди общаются, обмениваются мыслями, идеями, чувствами, информацией, живут, учатся и трудятся.
Ученик: Практическая значимость:
что звук - интересное явление, что человек должен ценить, что он может слышать, говорить, петь, общаться. Важность звуковых волн трудно переоценить. Общение людей основано на возможности воспринимать речь другого человека.(слайд)
Звук имеет в жизни человека большое практическое значение.
Рефлексия.
Синквейн.
Приложение 8
Рефлексия
Фамилия,
имяЧто знал?Что узнал?С чем не согласен?Что непонятно?

Сообщение: Как звук воспринимается животными и насекомыми
Каждый из вас бывал в лесу, и вы слышали, что все вокруг заполнено звуками. Без ушей в лесу не прожить. Уши помогают найти друзей, спастись от врагов, поймать добычу. Каждое животное слышит по-разному.
У кузнечика уши не на привычном для нас месте – не на голове, а на ногах слуховой орган кузнечика расположен на голени, чуть ниже “колена”. Две узенькие щелочки ведут во внутреннюю довольно обширную полость, в которой расположен, так называемый, тимпанальный орган. Он построен по типу нашей перепонки, колебания которой передаются к слуховым нервам.
У многих бабочек, мотыльков, у цикад, саранчи и некоторых водяных клопов, они располагаются по обеим сторонам, сразу же за грудкой или на самой грудке.
В основании усиков насекомых, находятся особые джонстоновые органы. Контролирующие полет, регистрацию скорости и направление, но у комаров джонстоновые органы воспринимают и звук. Усик вибрирует в унисон со звуковыми колебаниями определенного тона. Джостонов орган возбуждает и передает в мозг соответствующие сигналы. И так у комаров, мух, пчел, усики построены так, что могут чувствовать звуки. Значит, эти насекомые слушают свои песни не ушами, а усами!
Нет ушей и лягушек. Ухо лягушки – это круглые отверстия, так же затянуты барабанной перепонкой. От звука она дрожит, и эту дрожь чувствуют специальные слуховые нервы лягушки. При издавании звуков горло лягушки оттягивается, что способствует усилению звука. Кроме внутреннего, у амфибий появляется еще и среднее ухо. Появляется и первая слуховая косточка – стремечко.
Поговорка «нем как рыба» оказалась опровергнутой. Рыбы очень общительны. Звуки одних рыб напоминают свистки футбольных судей, других – стрельбу из винтовки или пистолета, а кое-кто шумит, словно мотоцикл, или издает хлопки. Одна лишь акула всегда молчит.
А вот змеи практически глухие. Среднее ухо у них упрощено, наружное ушное отверстие и барабанная перепонка отсутствуют. Зато они всем своим телом чувствуют сотрясение земли под ногами идущего человека – поэтому и кажется, что они его слышат.
Многие птицы очень хорошо слышат. Барабанная перепонка располагается у них не на поверхности головы, а на дне особого слухового прохода, наружное отверстие которого иногда бывает, окружено кожными складками - предшественниками наружного уха. Среднее ухо содержит единственную слуховую косточку - стремечко. У птиц, по сравнению с предшествующими группами, значительно лучше развита улитка. Тонкий слух и способность дифференцировать звуковые сигналы хорошо согласуется со способностью птиц издавать разнообразные звуки, несущие определенную информацию.
У всех млекопитающих слух очень развит, у них появляется наружная раковина. Поразительно работают уши у собаки. Она, например, может слышать звуки, которые более чем в 100 раз тише: уровень их приближается к уровню шумов теплового движения молекул воздуха.
Закрепление новых знаний
Учитель: А теперь применим полученные на уроке знания – порешаем интересные задачи.
1. Какой прибор был изобретён для настройки музыкальных инструментов?
(Для настройки музыкальных инструментов был изобретён камертон. Он способен издавать звук одной частоты.)
2. Доставляет ли комфорт человеку абсолютная тишина?
(Абсолютная тишина нам не подходит, поскольку держит нервную систему в постоянном напряжении. Начинают беспокоить удары сердца, пульс, дыхание и даже шорох ресниц.)
3. В каких средах звук распространяется быстрее всего. А в каких медленнее?
(В газах звук распространяется медленнее, чем в других средах. В жидкостях звук распространяется быстрее. В твёрдых телах звук распространяется быстрее всего.)
4.Почему после снегопада становится так тихо?
(Между пушинками свежевыпавшего снега существуют маленькие полости, которые поглощают звук так же, как современные звукопоглощающие покрытия).
5. Почему неполный чайник перед закипанием воды «шумит» сильнее, чем полный?
(Воздушная полость в чайнике служит резонатором для звуков).
6. Какой кирпич – пористый или обычный – обеспечивает лучшую звукоизоляцию? Почему?
( Пористый кирпич обеспечивает лучшую звукоизоляцию, т.к. звук в его порах быстро затухает).
Список литературы:
Савельев И. В. Сб. вопросов и задач по общей физике. М. :Наука, 1998.
Физика. 9 кл. : Учеб. для общеобразоват. учеб. Заведений / Перышкин А. В, Е. М. Гутник. – 15 - е изд. , стереотип. – М. : Дрофа, 2010. – 301 с. : ил.
А. В. , Перышкин , Гутник Е. М. Физика 9 кл. М. «Дрофа», 2014г.
Диск «Открытая физика» Физикон.
Большой справочник школьника. 5 – 11 классы. - М.: Дрофа, 2002.
Асламазов А. Г., Варламов А. А. Удивительная физика: – М.: Добросвет, МЦНМО, 2005.
Уроки физики с применением информационных технологий. 7 – 11 классы. Методическое пособие с электронным приложением. – М.: Глобус, 2009. Преподавание физики, развивающее ученика. Кн.1. Подходы, компоненты, уроки,задания / Сост.и под ред. Э.М. Браверман:- М.: Ассоциация учителей физики, 2003.
Интернет-ресурсы:
http://college.ru/physics/ - «Открытая Физика»
http://vip.km.ru/vschool/ - Кирилл и Мефодий.
http://center.fio.ru/som/ - Сетевое методическое объединение учителей физики. http://www.int-edu.ru/soft/fiz.html - Живая Физика.

Приложенные файлы


Добавить комментарий