Проектная работа для точка роста

Тема работы: Распространение звука. Звуковые волны. Скорость звука.

Работу выполнила: ученица Байрамалиева К.
Научный руководитель: учитель физики Керимова И.С.

Содержательные элементы работы

Актуальность темы: Мы считаем, что наша работа является актуальной, потому что звуки в жизни человек играют важную роль. Нас окружает очень большое разнообразие звуков. Человек научился применять звук в различных сферах своей деятельности.
В связи с этим можно сказать, что изучение природы звука является очень важным и перспективным процессом.

Цель работы: Изучить процесс распространения звуковой волны; познакомить учащихся с условием возникновения звуковой волны, формулой расчёта скорости волны; выяснить, с какими скоростями распространяются звуковые волны в различных средах

Задачи: Обучающие: сформировать у учащихся понятие об источниках звука и звуковых колебаниях, процессе распространения звуковой волны;• воспитательные: способствовать формированию коммуникативной культуры учащихся и воспитанию эстетического вкуса;• развивающие: способствовать формированию информационной культуры учащихся и развитию умений анализировать, сравнивать, формулировать вывод

Предмет: распространение звука.
Объект: Звук

Возраст обучающихся: 7-9классы.

Гипотеза: звук распространяется во всех средах, характеристики звука зависят от свойств колеблющихся тел.

Содержательные элементы работы

Перечень материалов и оборудования: двухканальная приставка осциллограф, ноутбук или планшет, интерактивная доска или экран с проектором для демонстрации графиков, звуковой генератор, динамик низкочастотный на подставке, микрофон, камертон на резонаторном ящике, программное обеспечение Releon L

Продукт проекта камертон

1. Материалы по технике безопасности: Привести в порядок рабочее место, убрать инструменты и оборудование в лабораторные шкафы.
2. Отключить все электрические приборы на своем рабочем месте от электропитания.

При проведении опытов учащимся запрещено использовать приборы с надписью на них «Только для проведения опытов учителем».

3. При проведении опытов учащимся запрещено использовать приборы с надписью на них «Только для проведения опытов учителем».

Звук - механические колебания и волны в упругой среде в пределах слышимости человеческого уха (примерно от 16 до 20000 колебаний в секунду (Гц)).
Инфразвук - ниже 20 Гц (сотрясение, дрожание).
Ультразвук - выше 20000 Гц.
Тон - синусоидальные звуковые колебания (камертон).
Музыкальный звук - звуковые колебания с различными тонами, частоты которых находятся в целочисленных отношениях друг к другу, т. е. образуют гармонический ряд частот (скрипка, флейта, пение).
Смесь тонов - звук, составленный из различных тонов произвольной частоты(колокол).
Смесь музыкальных звуков - звук, состоящий из нескольких музыкальных звуков с основными тонами произвольной частоты (струнный квартет).

Воббулированный тон - тон, частота которого периодически меняется, т.е. модулированный по частоте звук; чаще всего применяется при акустических исследованиях помещений для устранения стоячих волн.
Биения - наложение двух тонов или звуков с относительно малой разностью частот F1 и F2. Частота cиений F1 - F2.
Бинауральный (стереоакустический) эффект - способность различать направление, в котором находится источник воспринимаемых нами звуков; объясняется тем, что при слушании двумя ушами фронт звуковой волны доходит до каждого из них с некоторой разницей во времени. Наименьшая разница во времени еще ощущаемая человеческими ушами, составляет 3*105 сек.
Звуковые волны представляют собой продольные, механические волны. Они испускаются источником звука - колеблющимся телом - и распространяются в твердых телах, жидкостях и газах в виде колебаний давления (волн давления).

Различают: музыкальный тон, созвучие (музыкальный звук), шум и взрыв.
Музыкальный (чистый) тон - это синусоидальное колебание.
Созвучие - результат одновременного звучания нескольких музыкальных тонов, т. е. несинусоидальное колебание, возникающее в результате сложения нескольких синусоидальных колебаний. Тон самой низкой частоты определяет общую высоту звука, остальные тона (обертоны) определяют «окраску» (тембр) звука.
Шум - звуковые колебания с большим числом произвольных частот, очень плотно расположенных друг к другу (с непрерывным звуковым спектром -водопад, уличный шум).

Взрыв - кратковременное и сильное звуковое воздействие. Между колебаниями источника звука и звуковым ощущением существует следующая взаимосвязь.

Диаграмма слуха
Диаграмма, на которой представлены области частот и интенсивностей, воспринимаемые человеческим ухом, называется диаграммой слуха. Нормальное ухо слышит только звуки, характеристики которых лежат внутри указанной области. Нижняя граничная кривая характеризует порог слышимости в зависимости от частоты, верхняя кривая — болевой порог в зависимости от частоты. Известно, что при одинаковом звуковом давлении и одинаковой интенсивности громкость звуков различной частоты по-разному воспринимается ухом. Поскольку на частоте 1000 Гц ухо воспринимает наи-
больший диапазон интенсивностей (при 1000 Гц диаграмма слуха имеет наибольшее вертикальное поперечное сечение), в определенной громкости используется эта частота.

Громкость
Приведенные в выше сказанном разделе, характеристики звукового поля представляют собой физические величины, которые объективно существуют и, следовательно, могут быть измерены. Напротив, громкость — это сила звука, воспринимаемая человеком субъективно, она зависит от слуха и является физиологической характеристикой. Громкость измеряется в фонах. Фон, так же как и децибел, не является единицей измерения, а представляет собой умноженный на 20 логарифм отношения звуковых давлений.
Если Ln— громкость,
р — звуковое давление, которое отвечает звуковому тону с частотой 1000 Гц, воспринимаемому как звук с громкостью, равной громкости измеряемого звука,
p0 — 20 мкПа — стандартное пороговое звуковое давление,
то аналогично

На диаграмме представлены «кривые равной громкости». Они позволяют определить, какую величину должны иметь при данной частоте уровень, интенсивности звука и звуковое давление, чтобы воспринималась определенная громкость. «Кривые равной громкости» позволяют без вычислении определять громкость Ln для каждого точа по частоте и звуковому давлению или по частоте и уровню интенсивности звука.

Эксперимент с линейкой «Условия возникновения звука»— Длинная линейка совершает колебания, которые не дают звука, а при колебаниях короткойлинейки возникает звук. Почему? Какой вывод мы можем с вами сделать?Деятельность учителя: просит учащихся закрыть глаза и определить, что изображено наслайдах (демонстрируются слайды с воспроизведением естественных и искусственных звуков):звук лесного ручья, пение птиц, звук шума дождя, прибоя и др. Предлагает учащимся прийти кединому мнению о формулировке целей и задач урока. Эксперимент с использованием цифровой лаборатории Releon «От чего зависят различные характеристики звука»Оборудование: двухканальная приставка-осциллограф (рис. 1), ноутбук или планшет, интерак-тивная доска или экран с проектором для демонстрации графиков, звуковой генератор, динамикнизкочастотный на подставке (рис. 2), микрофон, камертон на резонаторном ящике (рис. 3

Ход эксперимента:На вертикальный вход осциллографа подключают микрофон и устанавливают диапазон раз-вёртки 30—150 Гц. Камертон подносят к микрофону и ударяют по камертону молоточком.Плавной подстройкой частоты развёртки и амплитуды синхронизации добиваются получения на экране устойчивой осциллограммы, состоящей из нескольких периодов синусоиды, ампли-туда которой уменьшается по мере затухания колебаний камертона. Затем к осциллографуподключают динамик, который, в свою очередь, подключён к звуковому генератору, и наблю-дают изменения характеристик звуковых колебаний в зависимости от частоты и амплитуды.Далее ученики сопоставляют осциллограммы различных звуков с их высотой, тембром и гром-костью.

Звук распространяется в любой упругой среде- твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве где нет вещества.Хорошо проводят звуки упругие вещества, например металлы, древесина, жидкости, газыСкорость звука в воздухе » 330 м/с. В жидкостях звук распространяется быстрее. В твердых телах – еще быстрее. В стальном рельсе, например, звук распространяется со скоростью » 5000 м/с.

Рассказ учителя сопровождается демонстрацией на интерактивной доске, и основные положения записываются учащимися в тетрадь, которые проецируется на интерактивной доске.
Вывод: Наличие среды - необходимое условие распространения звука