Конспект урока: Колебания, волны, звук. 9 класс

Цель урока: В нестандартной игровой форме выявить уровень усвоения материала. Развить интерес к  науке и умение работать с литературой.

План урока 

I. Орг. момент.

Готовность учащихся к  уроку.

II. Приветствие команд (домашнее задание) Учитель: академик Папалекси сказал: «Не будет преувеличением сказать, что среди процессов, как свободно протекающих в природе, так и используемых в технике, колебания, понимаемые в широком смысле этого слова, занимают во многих отношениях выдающиеся и часто первенствующее место». Сегодняшний повторительно – обобщающий урок мы проведем в виде соревнования между двумя командами-«Эхо» и «Волна». Вам предоставляется счастливый случай сдать зачет по теме, принимая активное участие в игре.

Представляем капитанов команд

- капитан команды «Эхо»-…………………………………………………..

- капитан команды «Волна»-……………………………………………….

1. Приветствие команд (домашнее задание)

- Ты, волна моя, волна,

Ты гульлива и волна.

Плещешь ты куда захочешь,

Ты морские камни точишь…

- Покроется небо пылинками звезд,

И выгнуться ветки упруго… 

Тебя я услышу за тысячу верст!

Мы - эхо, мы - эхо,

Мы долгое эхо друг друга

II. Разминка

- Время, за которое совершается  одно полное колебание, называется (периодом)

- Модуль наибольшего смещения тела от положения  равновесия называется (амплитудой)

- Ученый, который установил, что период не зависит от амплитуды колебания (Галилей)

- Колебания, которые совершает колебательная система при  воздействии внешней периодической силы называют (вынужденными)

- Метод определения расстояний до различных предметов и обнаружения их месторасположения с помощью звуковых волн наз-ся (звуколокация)

- Число колебаний,  совершенных в единицу времени называется  (частотой)

- Учение о звуке (акустика)

- Колебания с частотой свыше 20000Гц называется (ультразвуковые волны)

- Чем должны  различаться две среды, чтобы на их границе происходило отражение звука (чтобы среды состояли из различных частиц)

III. Веришь – не веришь

- Верите ли вы, что самолет может развалиться в воздухе (да)

- На Луне произошел сильный взрыв, например извержение вулкана. Мы услышим его на Земле (Нет)

- Верите ли вы, что комар быстрее машет крыльями, чем шмель (да)

- верите ли вы, что источником звука являются колеблющиеся тела (да)

- верите ли вы, что период колебаний математического маятника зависит от амплитуды колебания (нет)

- верите ли вы, что от колебаний может разрушиться мост (да)

- верите ли вы, что астронавты на луне пели песни, сбросив скафандры (нет)

снаряд, выпущенный из орудия, опередил звук выстрела. Может ли такое быть? (да)

- Верите ли вы в то, что в зале, заполненном публикой, музыка звучит лучше, чем в пустом? (да)

- Из американской сказке Гора-будильник»: «Однажды я жил у реки, а напротив была гора. Она была так далеко, что если крикнуть, то эхо возвращалось лишь через 6 часов. Я живо смекнул, что к чему. Бывало, когда ложусь спать. Крикну погромче « Пора вставать»! А через 6 часов  под утро, эхо как крикнет под ухом: «Пара вставать» Ну, я и встал» Можно ли верить рассказчику? (нет)

IV. Допишите формулы

Выходят по человеку из команд, вместо квадратов пустых пишут   букву, а остальные отгадывают загадки

А)                                                                       А)

Б)                                                                       Б)

В)                                                                       В)

Г)                                                                        Г)

Д)                                                                       Д)

Загадки

1. Живет  без тела, говорит без языка, никто его не видит, а всякий слышит (Эхо)

2. По морю идет, а как на берег выползет, тут и пропадет (волна)

3. Назовите чудо-звук (человеческий голос)

4. Не живое, а на всех языках говорит (эхо)

VI. Заморочки из бочки

Каждый ученик вытаскивает из «бочки» маленькую задачку

- Маятник совершает 48 колебаний за 48 с.  Найти период и частоту колебаний (1с, 1 Гц)

- Период колебаний груза на пружине 2 с. Найти частоту колебаний (0,5)

- Скорость распространения волны 5 м./с. длина волны 0,5 м. Найти период колебаний (Т= 0,1 с)

- Волна частотой 440 Гц распространилась  со скоростью 330 м/с. Чему равна длина волны (0,75)

- Удар грома был услышан через 5 с после того, как произошел грозовой разряд. На каком расстоянии от наблюдателя произошел разряд, если скорость звука в воздухе 340 м/с (1700м)

- Какие превращения энергии происходят при колебаниях пружинного маятника (потенциальная энергия сжатой или растянутой пружины переходит в кинетическую энергию груза, и наоборот)

VII. Экспериментальное задание

* выяснить, зависит ли период колебания математического маятника от его длины.

Совет: измерьте время колебаний маятника длиной 1 м, вычислите период колебаний, уменьшите длину маятника в 4 раза и определите вновь период колебаний.

* выясните, зависит ли период колебания математического маятника от его массы.

Совет: не меняя длину маятника, определите периоды колебаний маятника, когда его масса 100, 200,  г.

VIII. Домашнее задание (сообщение из книги)

1. Изобретение  маятника  связано с развитием методов измерения времени. Люди с давних пор различными способами измеряли время (солнечные, песочные, огненные и водяные часы). Затем появились колесные часы. В дальнейшем колесные часы были заменены  маятниковыми. Основой для этого послужили исследования итальянского ученого Галилео Галилея, который в 1582 г. установил, что период колебания маятника не зависит от амплитуды колебания. Этот факт лег в основу простейшего и верного способа измерения времени. Первые часы с маятником  построил сын Галилея, по чертежу, найденному в архивах отца, однако о них вскоре забыли.

Несколько  позже голландский ученый Христиан Гюйгенс независимо разработал конструкцию маятниковых часов, а также создал анкерный пуск- регулятор, обеспечивающий равномерный ход. В 1657 г. Гюйгенс получил на свое изобретение патент.

Часы являются первым автоматом, служащим для практических целей. Сейчас обычно используются точные кварцевые астрономические часы, электрические часы.

2. Ультразвуковыми называются колебания частотой свыше 20 000 Гц. Огромное применение ультразвук нашел в технике. Много у него разнообразных, порой так не похожих друг на друга «профессий». Он  стирает белье, паяет алюминий, консервирует продукты, окрашивает кожи и меха, приготовляет лекарства, лечит, выявляет опухоли, он- котроллер в металлургии и разведчик рыбных косяков, он очищает и  обрабатывает металлы, сваривает их. Ультразвуковое излучение обладает ярко выраженным свойством направленности. Это  свойство впервые использовали французский физик Поль Ланжевель и русский изобретатель Шиловский для устройства гидролокатора - прибор, позволяющего обнаруживать подводные лодки и подводные мины. Его можно использовать для подводной сигнализации, для оповещения  о близости рифов, песчаных отмелей, айсбергов и всякого рода препятствий, применяя эхо-сигнал, который порождает препятствие.

Еще  одним важным применением ультразвука является дефектоскопия. В 20-х гг. физик Соколов  установил, что дефекты в веществе очень сильно рассеивают ультразвук. В 1928 г он построил первый в мире ультразвуковой дефектоскоп сквозного прозвучивания. Ультразвуковая дефектоскопия находит широкое применение в машиностроении, на железнодорожном транспорте, в медицине.

Ультразвук способен  дробить твердые тела и диспергировать жидкость. Его используют для очистки котлов от накипи, днищ кораблей и судов от нароста. С помощью ультразвука можно  получить суспензии и эмульсии. Ультразвуковой метод получения эмульсий используется в фармацевтической, химической, пищевой, консервной промышленности, а также в строительстве.

IX. Поднимитесь по ступенькам

Кроссворд

1. Метод опредёления расстояний до различных предметов и обнаружение их
месторасположения.

2. Колебания, частота которых свыше 20 000 Гц.

3. Свойство всех тел, которое состоит в том, что для изменения скорости тела требуется время.

4. Модуль наибольшего смещения тела от положения  равновесия.

5. Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты собственных колебаний с частотой вынуждающей силы.
6. Ученый, который применил маятник в часах.

7. Время, за которое совершается одно полное колебание.

8. Источник звука.

9. Прибор для измерения времени.

10. Приемник звука. 

X. Качественные задачи

1. Как изменится период колебания маятника, если его перенести из воздуха в воду или в вязкое масло?  (увеличится)

2. При какой скорости вращения швейной машинки стол, на котором она стоит, иногда раскачивается. Почему? ( из-за резонанса, когда частота собственных колебаний совпадает с частотой внешней периодически изменяющейся силы)

3. При полете большинства насекомых издается звук. Чем он вызывается? (колебанием крыльев)

4. Как могли бы люди переговариваться на Луне?  (с помощью радиосвязи или колебаний нити, проволоки)

5. Может ли возникнуть эхо в степи? (нет)

6. Почему в комнате обычных размеров эхо не возникает? (отраженная и падающая волны приходят в ухо почти одновременно)

7. Как изменится период колебания  маятника с железным шариком, если под ним поместить электромагнит?  (уменьшится).

8. Почему при проверке колес вагонов во время поезда  их простукивают  молотком?  (удар молотка по колесу вызывает колебания колеса, при этом появляется звук. Целое колесо и колесо с трещиной издают различные звуки)

9. Может ли звук сильного взрыва на луне быть услышан на Земле? (нет, т.к на Луне нет атмосферы)

10. Почему в горах эхо многократное? (вследствие многократного отражения звука)

XI «Один за всех, все за одного»

- Если чашку, стакан или раковину морской черепашки приблизить к уху, то слышен звук, который напоминает отдаленный шум моря.

(вследствие усиления слабых звуков, поступающих из окружающей среды, частота колебаний которых совпадает с собственной частотой колебаний воздуха в названных предметах)

- Когда прислушиваются к отдаленному шуму, то невольно раскрывают рот. (полость рта служит резонатором для звуков)

- Как изменится частота колебаний маятника  при увеличении длины нити в 4 раза? (уменьшится в 2 раза)

- Как изменится длина волны при увеличении частоты колебаний источника в 2 раза? (уменьшится в 2 раза)

- Что происходит с высотой тона звуковой волны при увеличении частоты  колебаний (увеличится)

- Как изменится период колебания пружинного маятника при уменьшении его массы в 4 раза? (уменьшится в 2 раза)

XIII. Задание капитанам

Определить период, амплитуду, частоту колебания  груза на пружине, используя график (ответ 6с, 0,6м, 1/6 Гц)

XIV. Кто больше?

Дано слово электромагнетизм. Нужно  как можно больше составить слов на тему «Колебание» (метроном, резонатор, тенор, гитара, гром)

XV. Тест

1. Период колебаний пружинного маятника 0,5 с. Чему равна частота колебаний?

А. 1 Гц           Б. 0,5 Гц         В. 2 Гц          Г. 2,5 Гц            Д. 4 Гц

2. Определите период колебаний математического маятника, длина которого 9,8 м, на поверхности земли.

А. 1с           Б. 2с          В. 6,3 с          Г. 7с             Д. 10 с

3. Возбуждая молоточком колебания в одном камертоне, наблюдают звучание другого такого же камертона. Как называется наблюдаемое явление.

А. Эхо      Б. Поглощение звука    В. Преломление звука    Г. Резонанс

Д. Среди ответов А-Г нет правильного.

4. Длина звуковой волны, распространяющейся в воде, составляет 1,4 м скорость этой волны в воде 1400 м\с. Определите частоту колебаний?

А. 1,4 кГц           Б. 1,4 Гц         В. 1к Гц          Г. 10 к Гц            Д. Среди ответов А-Г нет правильного.

5. какова глубина моря, если посланный и отраженный сигналы от морского дна возвратились через 1,5 с (V=1500 м\с)

А. 1500 м     Б. 2250 м          В. 1125 м    Г. 4500 м   Д. Среди ответов А-Г нет правильного.

kolebaniy.doc

Размер:

82.5 Kb

Скачали:

69