Распространение звука. Скорость звука - МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ЗВУК - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Цели урока:

Доказать, что звук распространяется в твердых, жидких и газообразных телах. Научить вычислять скорость звука.

Ход урока

I. Проверка 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 тон 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 и 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) 1 м;

в) 2 м;

г) 231200 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 1440 м/с. Скорость звука в твердых телах больше, чем в жидкостях и газах. Если 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 зависит 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

1. Выучить § 37, 38;

2. Упражнения 31, 32 (1, 2).