Отражение звука. Эхо - МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ЗВУК - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Цели урока:

Сформировать понятие отражения звука; показать, какие условия необходимы для существования эха.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания, повторение

- Может ли звук распространяться в газах, жидкостях, твердых телах? Ответы подтвердите примерами.

- Какие тела лучше проводят звук: упругие или пористые?

- Каким образом обеспечивается звукоизоляция помещений?

- Какую волну — продольную или поперечную представляет собой звук, распространяющийся в воздухе? В воде?

- Зависит ли скорость звука от того, в какой среде он распространяется?

II. Самостоятельная работа

Вариант I

1. Какие колебания называются ультразвуковыми?

а) механические колебания, частоты которых выше 20000 Гц;

б) механические колебания с частотой выше 16 Гц;

в) механические колебания, частоты которых лежат в пределах от 16 до 20000 Гц.

2. Могут ли звуковые волны распространяться в безвоздушном пространстве?

а) могут, например, звук выстрела в безвоздушном пространстве;

б) не могут: звуковые волны распространяются только в веществе;

в) могут, если звуковые волны поперечные.

3. От каких величин зависит высота тона?

а) от амплитуды;

б) от частоты;

в) от громкости;

г) от скорости распространения звука.

4. Как распространяется звук в однородной среде?

а) звук распространяется прямолинейно с постоянной скоростью в одном направлении;

б) звук распространяется по всем направлениям, скорость уменьшается с расстоянием;

в) звук распространяется прямолинейно и с постоянной скоростью во всех направлениях.

5. Какая характеристика звука является объективной?

а) громкость;

б) спектр звука, звуковое давление, сила звука;

в) только громкость, высота звука, тембр.

6. От чего зависит скорость звука в воздухе?

а) от громкости звука;

б) от высота звука;

в) от температуры;

г) от скорости движения источника звука.

Вариант II

1. От чего зависит высота звука?

а) от амплитуды колебаний;

б) от длины волны;

в) от частоты колебаний источника звука.

2. Чему равна длина звуковой волны в воде, если ее скорость равна 1480 м/с, а частота 740 Гц?

а) 0,5 м;

б) 2 м;

в) 4 м.

3. Частота звука увеличилась в 2 раза. Как изменится скорость звука в одной и той же среде?

а) увеличится в 2 раза;

б) уменьшится в 2 раза;

в) останется неизменной.

4. Могут ли звуковые волны распространяться в безвоздушном пространстве?

а) могут, если волна поперечна;

б) могут, если волна продольна;

в) не могут, т. к. они распространяются только среде.

5. Что такое инфразвук?

а) колебания ниже 16 Гц;

б) колебания выше 16 Гц;

в) колебания выше 20000 Гц.

6. Поперечные упругие волны возможны:

а) только в твердых телах;

б) только в газах;

в) в газах, твердых телах и жидкостях.

III. Новый материал

Звуковая волна, распространяясь в некоторой среде, рано или поздно доходит до границы этой среды, а за ней начинается другая среда, состоящая из других частиц, в которой и скорость звука другая. На такой границе происходит явление отражения звуковой волны. Отражение происходит потому, что колебания, принесенные волной к границе, передаются частицам второй среды, и они становятся сами источником новой звуковой волны. Эта вторичная волна распространяется не только во второй среде, но и в первой, откуда пришла первичная волна. Это и есть отраженная волна. С явлением отражения звука связано такое явление как эхо. Оно состоит в том, что звук от источника доходит до какого-то препятствия, отражается от него и возвращается к месту, где он возник. И если первичный звук и звук отраженный доходят не одновременно, то он слышит звук дважды.

В комнате первичный звук и отраженный доходит одновременно. Кроме того шторы и мебель частично поглощают отраженный звук, поэтому звуки не искажаются эхом и звучат четко и разборчиво.

Но в больших залах звуки речи отражаются от стен, потолков, воспринимаются как отдельные. В результате этого каждый слог растягивается, и речь становится малоразборчивой. Для улучшения звуковых свойств больших залов и аудиторий их стены часто облицовывают звукопоглощающими материалами.

IV. Вопросы на закрепление

- Что такое эхо?

- Чем должны различаться две среды, чтобы на их границе происходило отражение звука?

- Почему эхо не возникает в маленькой, заполненной мебелью комнате, но возникает в большом полупустом зале.

- Как можно улучшить звуковые свойства большого зала?

V. Решение задач

Задача 1

Какое утверждение верно?

♦ всякое звучащее тело колеблется;

♦ всякое колеблющееся тело звучит.

(Ответ: Верно первое утверждение, т. к. ухо человека воспринимает в виде звука колебания определенных частот - от 16 Гц до 20000 Гц. Остальные колебания не являются звуковыми, поэтому не всякое колеблющееся тело звучит.)

Задача 2

Судья соревнований по ходьбе стоит на финише. Когда он должен пустить в ход свой секундомер: когда увидит дым стартового пистолета или услышит выстрел?

(Ответ: Известно, что скорость света равна 300000 км/с, а скорость звука в воздухе 340 м/с. Скорость света значительно больше скорости звука. Поэтому судья должен включить свой секундомер, когда увидит дым стартового пистолета.)

Задача 3

Может ли возникнуть эхо в степи?

(Ответ: Эхо - это звуковая волна, отраженная какой-либо преградой и возвращающаяся туда, откуда начала распространяться. Для возникновения эха должно быть препятствие, от которого могла отразиться звуковая волна. В степи нет предметов, от которых мог бы отражаться звук, поэтому эхо не возникает.)

Задача 4

Звук взрыва, произведенного в воде вблизи поверхности, приборы, установленные на корабле и принимающие звук по воде, зарегистрировали на 45 с раньше, чем он прошел по воздуху. На каком расстоянии от корабля произошел взрыв? (Ответ: S = 20,2 км.)

Задача 5

На каком расстоянии от корабля находится айсберг, если посланный гидролокатором ультразвуковой сигнал был принят обратно через 3 с? Скорость звука в воде 1500 м/с. (Ответ: S = 2,25 км.)

Задача 6

Длина волны в воздухе 17 см (при скорости 340 м/с). Найти скорость распространения звука в теле, в котором при этой же частоте колебаний длина волны равна 1,02 м. (Ответ: vT = 2040 м/с.)

Домашнее задание

1. Выучить § 39;

2. Задачи из предложенных по выбору учителя.