Межпредметные связи физики и музыки

У: Да. Единицей громкости является величина, называемая соном, от латинского сонус – звук. Для сравнения послушайте некоторые числовые значения: громкостью в один сон обладает приглушённый разговор, обычный разговор два сона, громкий уличный шум 8 сон.

Также важной характеристикой звука является интенсивность. Интенсивность – это энергия звуковой волны, прошедшей за единицу времени, через е

диницу площади некоторой поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны. Единица измерения интенсивности Белл, по имени американского изобретателя телефона А.Г. Белла. На практике чаще используют дБ, 1Б=10 дБ. Человеческий шепот соответствует уровню интенсивности в 20-30 дБ, разговор 40-60 дБ, крик 80 дБ. При интенсивности выше 75 дБ человек испытывает дискомфорт. В области дискомфорта лежат уровни интенсивности звуков, издаваемых отбойным молотком (90 дБ), шумом в поезде метро (80-90 дБ). При уровне интенсивности более 130 дБ, человек начинает испытывать боль, долговременное воздействие звуков с таким уровнем интенсивности может привести к потере слуха.

4.Подведение итогов

У: Итак, подведём итоги нашего занятия. Что нового вы сегодня узнали?

Д: Мы узнали, что частота колебаний зависит от размеров источника звука, узнали что тембральная окраска определяется количеством гармоник. Узнали, что громкость звука измеряется в сонах, а интенсивность в децибелах.

У: На этом закончим наш урок. Запишите домашнее задание: §24.

Вопросы для закрепления:

От чего зависит частота колебаний?

Чем определяется тембральная окраска?

От чего зависит громкость звука?

Что такое интенсивность звука?

Почему комар пищит, а пчела жужжит?

Что надо сделать певцу, чтобы взять высокую ноту?

Урок № 3. Скорость распространения звука. Акустический резонанс.

Цель: ученик должен знать скорость распространения звука в различных средах и понятие резонанса.

Задачи.

Образовательная: изложить теоретический материал.

Воспитательная: эстетическое образование при использовании музыкальных инструментов в качестве наглядных пособий.

План.

Организационный момент. (2 мин)

Постановка учебной проблемы. (3 мин)

Изучение нового материала. (30 мин)

Подведение итогов. (5 мин)

Ход урока.

Организационный момент.

У: Здравствуйте, присаживайтесь. На предыдущих уроках мы занимались изучением звуковых волн. Чтобы вспомнить это послушаем немного музыки. (звучит музыка)

2.Постановка учебной проблемы.

У: Итак, мы с вами сейчас прослушали мелодию, т.е. мы слышали звуки. А что такое звук?

Д: Звук –это упругая продольная волна, способная вызывать слуховые ощущения.

У: А почему эта волна называется упругой?

Д: Потому, что она распространяется за счёт сил упругости среды.

У: Хорошо. Нам с вами известно, что звук распространяется в воздухе. А будет ли звук распространяться в другой среде, ну например в воде или дереве?

Д: Да, будет. Ведь и дерево и вода это упругие среды, а значит в них звук будет распространяться.

3.Изучение нового материала.

У: Хорошо, а одинакова ли будет скорость распространения звука в различных средах?

Д: Наверное нет. Хотя может быть и одинаковой.

У: Прежде чем ответить на этот вопрос, вспомните те моменты, когда вы поедали сухарики. Помните?

Д: Да, они так громко хрустят.

У: Создаётся впечатление, что все вокруг слышат это.

Д: Да, точно такое впечатление.

У: Но на самом деле это не так. Хруст сухарей не такой уж громкий.

Д: А почему мы слышим его таким громким?

У: Давайте разберём эту ситуацию. Итак, звук распространяется за счёт сил упругости среды. Вспомните, каково расстояние между молекулами в газе и твёрдых веществах?

Д: В газе между молекулами очень большое расстояние, а в твёрдых телах расстояние между молекулами меньше размеров молекулы.

У: И что из этого следует?

Д: Т.е. силы упругости в твёрдых телах больше, чем в газах?

У: Совершенно верно. А так как распространение звука зависит от упругости среды, то и скорость его в твёрдых телах будет больше, чем в газах. Поэтому когда вы жуёте сухарь, вы слышите как он крошится у вас на зубах, но до других людей этот звук дойдёт лишь через некоторое время, и разумеется с потерями, т.е. он будет гораздо тише. Теперь нам осталось только выяснить чему равна скорость звука в различных средах. Впервые скорость звука в воздухе была измерена в 1636 году французским учёным М. Мерсенном. При температуре 200 С она составляла 343 м/с. Приближённо считается, что скорость звука в воздухе равна 300 м/с. Но на этом эксперименте люди не остановились, ведь скорость распространения звука зависит от упругости среды, а следовательно необходимо узнать, какова скорость звука в воде. И вот, в 1826 году, швейцарские учёные Ж. Колладон и Я. Штурм измерили скорость звука в воде. При температуре 80 С она составила 1440 м/с. Протекание этих экспериментов довольно подробно описано в ваших учебниках в § 25. в твёрдых телах скорость звука ещё больше, чем в жидкостях. Естественно у вас возникает вопрос: а зачем нам знать эти цифры?

Д: Действительно, они же не имеют никакой ценности для реальной жизни.

У: Неужели. Не спешите утверждать, послушайте отрывок из произведения Жуль Верна «Путешествие к центру Земли». Во время подземных странствий два путешественника – профессор и его племянник потеряли друг друга. Когда, наконец, им удалось издали обменяться голосами, между ними произошёл такой разговор:

«- Дядя! – крикнул я (рассказ ведёт племянник)

- Что дитя моё? – услышал я спустя некоторое время.

- Прежде всего, как далеко мы друг от друга?

- Это не трудно узнать. Ваш хронометр цел?

- Да.

- Возьмите его в руки. Произнесите моё имя и точно заметьте секунду, когда начнёте говорить. Я повторю имя, как только звук дойдёт до меня, и вы тоже заметьте момент, когда до вас дойдёт мой ответ. Тогда половина времени прошедшего между сигналами и ответом, покажет, сколько секунд употребляет звук, чтобы дойти до тебя. Ты готов?

- Да.

- Внимание! Я произношу твоё имя.

Я приложил ухо к стене. Как только слово «Аксель» достигло моего слуха, я немедленно повторил его и стал ждать.

- Сорок секунд, - сказал дядя, -следовательно, звук дошёл до меня в 20 секунд. А так как звук проходит в секунду одну треть километра, то это отвечает расстоянию почти в семь километров.»

Такой пример использования звука в качестве мерной ленты предлагает Жуль Верн. Теперь вы уверены, что скорость звука вам знать не надо?

Д: Теперь понятно, что эти знания нам могут пригодиться в жизни.

У: Хорошо, тогда следующий вопрос: кто из вас знает, что такое радио?

Д: Все знают.

У: Тогда послушайте следующую историю. Два приятеля решили послушать один концерт. Первый купил билет в концертный зал, а второй решил послушать прямую трансляцию этого концерта по радио у себя дома. Кто раньше услышит первые звуки концерта: человек, сидящий в зале, или человек слушающий радио у себя дома, за несколько километров от концертного зала?