Звуковые волны Скорость звука Урок физики в 10 классе

План урока
1. Повторим понятия: «звук», «источник звука».
2. Вспомним основные характеристики звука.
3. Познакомимся с понятиями: «звуковые волны», «скорость звука».
4.Определим зависимость скорости звука от свойств среды.
5. Рассмотрим формулы нахождения скорости звука.
6.Будем решать задачи на нахождение скорости света с помощью формул.

Нас окружает мир звуков:
музыкальные инструменты

голоса людей

шум транспорта

звуки птиц

и животных

Что такое звук?
Звук- это упругие продольные волны, вызывающие у человека слуховые ощущения.

Что является источником звука?

Источники звука — физические тела, которые колеблются , т.е. дрожат или вибрируют с частотой
от 20 до 20000 раз в секунду.

Существуют как естественные, так и искусственные источники звука.
Один из искусственных источников звука — камертон.

Перечислите характеристики звука
Высота звука
Тембр звука
Громкость звука

От чего зависит высота звука?
От чего зависит громкость звука?
Назовите единицы громкости и уровня громкости звука.
1.Высота звука зависит от частоты колебаний. Частота измеряется в ГЦ (Герцах)
2.Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне.
За единицу громкости звука принят сон.
Громкость звука равна 1Б (1 Бел)
На практике громкость измеряют в децибелах (дБ).
1 дБ = 0,1Б.

Как изменится громкость звука, если уменьшить амплитуду колебаний его источника?
Громкость звука уменьшится

Во всех ли средах распространяется звук?

В воде.

В воздухе.

В твёрдых телах.

В вакууме звука нет!

Вывод:
Звук распространяется в любой упругой среде- твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве где нет вещества.

Новый материал.
Звуковыми волнами принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом.
Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно
от 20 Гц до 20 кГц.

В каком диапазоне человеческое ухо способно воспринимать упругие волны?
Человеческое ухо способно воспринимать упругие волны с частотой примерно
от 20 Гц до 20 кГц.

Животные в качестве звука воспринимают волны иных частот.

Чему равна скорость звука?
Известно, что во время грозы мы сначала видим вспышку молнии и лишь через некоторое время слышим раскаты грома. Это запаздывание возникает из-за того, что скорость звука в воздухе значительно меньше скорости света, идущего от молнии.

Скорость звука в воздухе:
Скорость звука в воздухе впервые была измерена в 1636 г. французским ученым М. Мерсенном.
При температуре 20°С она равна 343 м/с, т.е. 1235 км/ч.
Скорость звука зависит от температуры среды: с увеличением температуры воздуха она возрастает, а с уменьшением — убывает.
При 0°С скорость звука в воздухе составляет 331 м/с.
В разных газах звук распространяется с разной скоростью. Чем больше масса молекул газа, тем меньше скорость звука в нем.
Так, при температуре 0 °С скорость звука в водороде 1284 м/с, в гелии — 965 м/с, а в кислороде — 316 м/с.

В теплом воздухе скорость звука больше, чем в холодном, что приводит к изменению направления распространения звука.

Чему равна скорость звука в воде?
Скорость звука в воде была измерена в 1826 г. Ж. Колладоном и Я. Штурмом. Опыт проводили на Женевском озере в Швейцарии. На одной лодке поджигали порох и одновременно ударяли в колокол, опущенный в воду. Звук этого колокола с помощью специального рупора, также опущенного в воду, улавливался на другой лодке, которая находилась на расстоянии 14 км от первой. По интервалу времени между вспышкой света и приходом звукового сигнала определили скорость звука в воде. При температуре 8 °С она примерноравна 1440 м/с.

Физкультминутка

Различные скорости звука разных веществ:
(таблица в учебнике, стр. 130)

Формулы нахождения скорости звука.
– скорость (м/с)
-длина волны (м)
ⱴ- частота (Гц)
S–расстояние (м)
t – время (с)
T- период (с)

Задачи
1.Определите скорость звука в воде, если источник звука колеблется с периодом 0,002с возбуждает в воде волны длиной 2,9м.
2. Раскат грома прозвучал через 15 минут после вспышки молнии. На каком расстоянии от наблюдателя произошел грозовой раскат, если скорость звука равна 340м/с.
3.Наблюдатель находиться на расстоянии 250м от человека ударившего по колоколу. Через какое время после удара наблюдатель услышит звук. Скорость звука равна 340м/с.

Задачи
4.Звук выстрела пушки дошел до наблюдателя через 0,5минуты после того, как была замечена вспышка. Расстояние между пушкой и наблюдателем 10 км. Какова скорость звука в данном случае?
5. Звуковые колебания распространяются в воде со скоростью 1480м/с, а воздухе – со скоростью 340М/с. Во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду?

Человеческое ухо очень чувствительный прибор.
С возрастом из-за потери эластичности барабанной перепонки слух людей ухудшается.
Полезная информация

Причины ухудшения слуха:
Работа вблизи мощных самолетов, шумных заводских цехах.

частое посещение дискотек и чрезмерное увлечение аудио плеерами.

Самый шумный город в мире –г.Токио.

Шумовое загрязнение окружающей среды одна из актуальных проблем на сегодняшний день.
Промышленные предприятия, аэродромы строят на окраине города, а также используют шумоподавляющие устройства.