Главная стр 1
скачать


Тема: Стоячие волны. Акустический резонанс.
Цели:

1)продолжить формирование у учащихся представлений о материальности мира на основе изучения волновых явлений, присущих механическим волнам; повторить основные свойства механических волн; вывести уравнение стоячей волны; изучить свойства стоячих волн; провести экспериментальное исследование акустического резонанса.


2)Развивать экспериментальные навыки учащихся: умение проводить эксперимент, наблюдать, сравнивать и сопоставлять изучаемые явления, выделять общие признаки.

Развивать логическое мышление.


3)Воспитание ответственного подхода к эксперименту и анализу его результатов.
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование урока:
I.Демонстрационное:

1)Установка для демонстрации стоячей волны в резиновом жгуте.

2)Установка для демонстрации стоячей волны в металлической струне.

3)Установка для демонстрации акустического резонанса.


II.Лабораторное:

1)Маломощные звуковые генераторы.

2)Источники питания (батарея гальванических элементов). по комплекту

3)Мензурки с водой. на каждый стол

4)Измерительные линейки.
III.Мультимедийное:

1)Компьютер с проектором.

2)Презентация «Стоячие волны».

Принципиальная схема генератора звуковой частоты на микросхеме


Ход урока:

I.Организационный момент (подготовка класса к уроку).
II.Актуализация знаний. (5 мин)
Фронтальная работа с учащимися по 1-7 слайдам презентации «Стоячие волны».

Вопросы к учащимся:

1)Какое физическое явление наблюдается в данной точке пространства? Что является результатом интерференции механических волн?

2)Каков результат интерференции механических волн в этом случае?

3)Какое физическое явление наблюдается на рисунке?

4)Как называются волны, представленные на рисунке?

5)Чем отличаются звуки, которые вы сейчас услышите?

6)Чем отличаются эти звуки?

7)Что можете сказать о следующем звуке? Как называют такие звуки?

III.Изучение нового материала. (20 мин)
1)Постановка цели урока перед учащимися:

Сегодня на уроке вы познакомитесь с частным случаем интерференции механических волн – образованием стоячих волн, а так же познакомитесь с одним из способов определения скорости звука в воздухе с помощью стоячих звуковых волн.
2)Сложение падающей и отраженной волн математическим способом.

Рисунки на доске:



1 случай: волна отражается в точке О в той же фазе.

у1=Аcos(wt-kx)

у2=Аcos(wt+kx)
y=y1+y2= Аcos(wt-kx)+ Аcos(wt+kx)=2Acoscos=
=2Acoskxcoswt=Amcoswt. Где Аm=2Acoskx=2Acos.
Аm=2A если cos=1 = > =mπ=2m xпуч=2m m=0, 1, 2…
Am=0 если cos=0 = > =(2m+1) xузл=(2m+1) m=0, 1, 2…

2 случай: волна отражается в точке О в противофазе.

у1=Аcos(wt-kx)

у2=Аcos(wt+kx+π)

Тогда xпуч=(2m+1) xузл=2m m=0, 1, 2…


3)Изучение свойств стоячих волн по слайдам презентации 9-12.
Демонстрация 1: возникновение стоячей волны в резиновом шнуре.
Демонстрация 2: возникновение стоячей волны в металлической струне.
4)Практическое применение стоячих волн.

Практически стоячие волны встречаются в музыкальных инструментах: струнных и духовых. Колебания столба воздуха возникают в флейтах, трубах, органах.
5)Стоячие волны в акустическом резонансе.
Демонстрация 3: устройство и принцип действия камертона.
Демонстрация 4: акустический резонанс камертона и источника звука переменной частоты.
IV.Закрепление изученного материала.
Решение задачи для подготовки лабораторного эксперимента.
Над цилиндрическим сосудом высотой Н=1 м звучит камертон с частотой колебаний ν=340 Гц. В сосуд медленно наливают воду. При каких положениях уровня воды в сосуде звучание камертона значительно усиливается?
Решение:

хпуч=Н-h=(2m+1) , m=0, 1, 2…
λ= h=Н-(2m+1) m=0, 1, 2…

h1=1-(2∙0+1)=0,25 м=25 см


h2=1-(2∙1+1)=0,75 м=75 см
Ответ: резонанс наступает при высоте уровня воды в сосуде 25 и 75 см.

V.Лабораторный эксперимент.
Вопрос учащимся:

Можно ли используя материалы этой задачи экспериментально определить скорость звука в воздухе? Какие величины нужно знать? Какие измерения необходимо провести?
В течение 5 минут учащиеся выполняют измерения расстояния между двумя положениями динамика, при которых наступает акустический резонанс и рассчитывают скорость звука в воздухе при заданном значении частоты звуковой волны. Называют результат.
VI.Заключительный этап урока.
1)По слайду №15 демонстрируем портрет и некоторые исторические сведения о Марене Мерсенне – первом ученом, определившем скорость звука в воздухе.
2)Подведение итогов урока.
VII. Д/З: 1)§31 (П) 2)записи конспекта урока 3)решение задач раздаточного листа.
Задачи, решаемые дома:

1.При какой глубине озера в нем могут «раскачаться» инфразвуковые колебания с частотой 7,5 Гц?



2.Камертон колеблется с частотой 440 Гц. Какую минимальную длину может иметь резонаторный ящик – подставка камертона – для усиления звука? Не противоречит ли закону сохранения энергии тот факт, что из двух одинаковых камертонов, возбужденных одинаковыми по силе ударами, намного громче звучит тот, который установлен на резонаторе?

3.Найдите собственные частоты колебаний воздушного столба в закрытой с обоих концов трубе длиной l=3,4 м.
скачать


Смотрите также:
Тема: Стоячие волны. Акустический резонанс
45.76kb.
Закон Кирхгофа. Связь плотности энергии теплового излучения с энергетической светимостью абсолютно черного тела
35.03kb.
Билет №6 Механические волны. Длина волны, скорость распространения волны и соотношение между ними. Звуковые волны и их свойства
41.32kb.
Закон эми. Вихревое электрическое поле эдс индукции в движущихся проводниках Самоиндукция. Индуктивность
12.33kb.
Вариант в каких средах могут распространяться продольные упругие волны
30.54kb.
Атом водорода
20.48kb.
Тест по физике "Звуковые волны" 9 класс
37.41kb.
Волны в среде. Звуковые волны
51.07kb.
Настрой студентов на работу
110.2kb.
Вопросы к экзамену по физике (Бета-версия)
26.47kb.
Джордж габриел стокс
7.93kb.
Программа курса физики (Электричество. Магнетизм. Ток. Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика) Тема 1: Электрическое поле в вакууме и в веществе (Д/З §13. 1- 14. 2 Д-я, §1-12 Сав т 2),
85.68kb.