Рухманова_мультимедиакомпонент урока

( по теме «Колебания и волны»)



Цель урока:
показать синтез физики и музыки;
высветить красоту темы;
раскрыть значимость звука как средства общения
людей и компонента их духовной жизни.


Измеряя давление воздуха, звуковые колебания заставляют
вибрировать барабанную перепонку.
Слуховые косточки усиливают вибрацию и передают её органу
слуха – улитке. Здесь вибрация преобразуется в электрические
импульсы, поступающие затем в мозг.
Основные части
Происходящие процессы
Слуховой канал
Вынужденные колебания
Барабанная перепонка
Резонанс
Молоточек
Сложение колебаний
Наковальня
Корректировка колебаний
Стремечко
Передача колебаний
Жидкость
Через косточки и жидкость в
мозг
ё
Органы, участвующие в
создании звука
Происходящие физические
явления
Гортань (АКУСТИЧЕСКИЙ
РЕЗОНАТОР)
Вынужденные колебания
голосовых связок и столбов
Голосовые связки
Воздушные пути (трахея,
бронхи, лёгкие)
Ротовая и носовая полости
Отражение звука от нёба
Классификация голосов по
частотам


Название голоса
Частота. Гц
мужские
Бас
80-350
Баритон
100-400
Тенор
130-500
женские
Контральто (самые
низкие)
Сопрано
Колоратурное сопрано
(высокие)
170-780
250-1000
260-1400
Леонид Утёсов - знаменитый
баритон (100-400Гц)
Вадим Козин
Тенор
(130-500Гц)
советской
эстрады
Изабелла Юрьева
Меццо-сопрано
(200-900Гц)
30- ых годов
Сергей Лемешев
тенор (130-500Гц)

А. Варламов романс «Белеет парус одинокий»
Козловский (тенор)
М.И. Глинка «Я помню чудное мгновенье»


Фёдор
Шаляпин
- бас

(80Гц)
в мире не
было голоса
с такими
богатейшими
возможностями
Частота
Название
16 и ниже
Что порождает
звук
Шум моря, сотрясения
земной коры, взрывы
ядерной бомбы
Не слышимы
человеком
Колеблющиеся тела
Слышимы
человеком
Ультразвук
Колеблющиеся с
большой частотой тела
Не слышимы
человеком
Гиперзвук
Сверхвысокочастотные
колебания тел
Не слышимы
человеком
Инфразвук
16-20000
Звук
2000010000000000
10000000010000000000000
Некоторые
характеристики
Частота, Гц
Источник звука
От 80
Низкий мужской бас
100-7000
Обычный мужской голос
200-9000
Обычный женский голос
90-14000
Барабан
80- 8000
2500-3000
260-15000
Саксофон (бас)
Свист художественный
Скрипка
Распространение
волн
с конечной
скоростью
Скорость звука
зависит от:
а) плотность среды,
б)её температуры
Скорость звука:
(м/с):
в воздухе
331,2
в водороде
1270
стали
4980
«Межмуниципальная методическая Интернет-конференция
«О, урок! – ты солнце! Мой самый необычный урок»
15-26 февраля 2010 год
Интерференция
Результатом её может быть усиление
звука (мах) при чётном числе ‫ג‬/2
Ослабление звука (min) при нечётном
числе ‫ ג‬/2
Биение – периодическое изменение
амплитуды колебаний при сложении
колебаний с близкими частотами (V1=V2)
Дифракция
Отражение
Огибание волнами
препятствий, рождающее
второй фронт волны, т.е.
«второй звук»
Выполнение законов
отражения,
Появление отражения звука эхо








Частота колебаний V (Гц)
– она определяет высоту звука, чем больше частота, тем
выше звук.
Скорость распространения звука –
равна отношению длины волны к периоду колебания
источника ‫ ג‬/Т (м/с)
Интенсивность звука – энергетическая характеристика;
I=p/s (Вт/м²)
зависит от амплитуды звукового давления, свойств
среды, формы волны
Тембр звука – придаёт звуку «ОКРАСКУ.
Спектры звуковых волн, испускаемых камертоном, струной
пианино и низким женским голосом(альт), звучащими на одной
и той же ноте.

А



камертон
v пианино
низ. женский голос
Звуковые волны обладают одной и той же высотой,
но различными тембрами


Громкость звука – связана с амплитудой колебаний и
интенсивностью, но зависит и от частоты звука.
Определяется давлением на барабанную перепонку,
вызванным прохождением звуковой волны.
Пороговое давление наступает при интенсивности I=0,
000000000001 Вт/м², пороговое давление
р= 0,00002 Па Наилучшая чувствительность уха
1-5 кГц.
x
Одно
гармоническое
колебание
Музыкальный
тон
(ля)
Звук без
оттенков
t
Шум (ветер,
шелест, стук)
X
t
Беспорядочные
колебания
сложной формы и
структуры
Не регулярной
породы
Смесь случайных,
меняющихся
колебаний
Удар
(грохот сели,
удар
барабана)
Колебания
затухающие,
непериодические,
неправильной формы
Время затухания мало
Первая амплитуда
значительна,
остальные малы
X
t
«Межмуниципальная методическая Интернет-конференция
«О, урок! – ты солнце! Мой самый необычный урок»
15-26 февраля 2010 год
x
Музыкальный
звук
t
x
t
Периодическое
колебание
Результат сложения
нескольких колебаний
Колебание не
синусоидальное
Колебание имеет тон
(низкая частота)
и обертоны (высокая
частота)
Звук с оттенками
Единицей громкости служит бел(Б) или
децибел(дБ)




Тихий звук
X
Громкий звук
x
t
t
Громкость связана с интенсивностью волны



Громкие звуки вредны для нашего организма.
Санитарная норма равна 30-40 дБ. Это громкость
спокойной тихой беседы.
Шумовая болезнь: высокое давление, нервная
возбудимость, тугоухость, плохой сон, быстрая
утомляемость.
Интенсивность и громкость звука от
различных источников














170 запуск ракеты 170-190 дБ
160
150 Шумы свыше 140 дБ вызывают
болезненные
ощущения
140 Реактивный самолет при взлете 140 дБ
120 Рок-музыка в закрытом помещении
110 Гром 100 дБ
90
Шумы свыше 80 дБ вызывают
неприятные ощущения, чувство
тревоги
80
Поезд 80 дБ
70
Крик 70 дБ
60 Громкий разговор
30 Тиканье часов и шепот до 30 дБ
10
Падающий лист бумаги 0-10 дБ
Литература







1. http://school.holm.ru/predmet/phisic/ — полезные материалы
по физике
2. http://livejournal.com- сетевой журнал
Материалы на печатной основе
3. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. Физика. Учебник для
общеобразовательных учреждений. 9–й класс. — М: Дрофа,
2003, глава II.
В.И. Лукашик, Е.В. Иванова Сборник задач по физике для 7–9
классов общеобразовательных учреждений . — М.:
Просвещение, 2000.
Н.И. Карякин, К.Н. Быстреев. Краткий справочник по физике.
— М.: Высшая школа, 1964.
Б.Б.Кадомцев, В.И. Рыдник. Волны вокруг нас. — М.: Знание ,
1981.
Задания группе





Перескажите переданную вам на
карточках информацию.
Прокомментируйте её с точки зрения
физики;
Для этого ответьте на вопросы:
«Что является источником звука в данном
инструменте?»
«Как создаются колебания?»,
«Что играет роль резонатора?»