Внеклассное мероприятие по физике «В мире волн»

Цели: 1.Вызвать интерес к физике у учащихся младших классов.

2. Обобщить знания о механических и электромагнитных волнах у старшеклассников.

3. Показать каким образом полученные знания помогают решать проблемы в различных сферах человеческой деятельности.

Оборудование: презентация «В мире волн», компьютер, экран, рентгеновские снимки, музыкальные инструменты, камертон, штатив, два маятника различной длины, линейка с тисками, разноцветный диск, центробежная машина.

Ход мероприятия.

План

1. Колебания и волны. Понятие. (Учитель)

2. Электромагнитные волны. (11 класс)

а) Шкала э-м волн

в) УФ и ИК волны.

с) Рентгеновские волны

d) Световые волны.

3. Звуковые волны. (9 класс)

а) Что такое звук?

в) Ультразвук

с) Инфразвук

d) Музыкальный звук.

1. Колебания и волны. Понятие. (Учитель)

Сегодня мы собрались, чтобы заглянуть в удивительный мир, который нам открывает физика. Кто-то из вас, ребята, физику ещё не изучал, кто-то в начале пути, а кто-то, может быть, не проявляет к ней должного интереса. Приоткрыть дверь этой науки или изменить отношение к ней нам сегодня помогут мои эксперты – ученики 9-х и 11-х классов.

Сегодня мы будем говорить о волнах. А, вы, ребята, знаете, что такое волна?

(ученики высказываются).

Давайте попробуем разобраться, для этого введём несколько понятий.

Колебания – периодические изменения какой либо величины.

Примеры

- колебания массы тела, настроения, положения тела:

- упражнение на уроках физкультуры: наклоны вправо-влево

- колебания маятника (демонстрация)…

Характеристики колебаний

Амплитуда – наибольшее отклонение от положения равновесия (демонстрация на нитяном маятнике).

Частота – число колебаний за единицу времени (демонстрация на нитяных маятниках различной длины).

Волна – распространение колебаний в пространстве.

Волны бывают поперечными и продольными (даются определения)

Примеры

- образование волн от брошенного на поверхность воды спичечного коробка

- морские волны…

А что такое свет? Звук? (ученики высказываются).

Оказывается свет и звук – это тоже волны!!! Давайте разбираться.

2. Электромагнитные волны. (11 класс)

а) Свет-это электромагнитная волна.

Даётся шкала э-м волн.

в) ИК и УФ- волны

Действие УФ-лучей на человеческий организм.

- загар (защитный пигмент). Почему через стекло нельзя загорать?

- выработка витамина D2. Какую болезнь в детском возрасте провоцирует нехватка этого витамина? Каковы её признаки? Вспомните повесть Короленко «Дети подземелья».

- благоприятно влияет на ЦНС,

- оказывает бактерицидное действие. Как их называют в медицине? Почему? (Кварцевые, т.к. они проходят через кварцевое окошко, а не через стекло).

Дополнительный материал.

ИК и УФ-излучения применяются в криминалистике. ИК-излучение применяется для обнаружения тайнописи* (так как различные вещества по-разному поглощают эти лучи) и для прочтения сожжённых надписей. УФ-излучение для исследования документов: для прочтения вытравленных надписей, для различия текста написанного одними чернилами, но в разное время, для отличия штрихов карандаша от штрихов копировальной бумаги (они имеют различную отражательную способность).

С помощью УФ-излучения была выяснена истинная причина смерти Наполеона, спустя много лет. Волосы Наполеона облучали УФ-лучами, в результате они светились, данное свечение по цвету зависит от компонентов, входящих в волосы. Свечение наблюдается под микроскопом. Зная, как светится мышьяк и нормальный здоровый волос, можно определить наличие этой компоненты в волосах. В результате этого метода было обнаружено аномальное содержание мышьяка (в 10 раз средней больше нормы) в волосах Наполеона. На основании чего можно предположить, что в последние месяцы жизни в пищу Наполеона регулярно вводили мышьяк.

____________________

* Тайнописью, правда, в очень примитивной форме, пользовался В. И. Ленин, находясь в тюрьме. Он писал свои послания друзьям молоком между строк книг, которые они передавали в камеру. Для того чтобы, прочитать скрытый текст, надо было подогреть страницу. Молочный текст темнел и проявлялся на бумаге.

с) Рентгеновские волны

Рентген. Применение РЛ в медицине.

Посещая залы музеев, мы с вами восхищаемся чудесными картинами художников и совсем не задумываемся о том, какую роль играет физика в написании уникальных шедевров. Как бы ни далеки были между собой эти понятия - физика и живопись, однако между ними есть связь. Физика помогла разгадать тайны многих картин. Известна одна загадочная история.

Предоставим слово художникам.

v    Подделка картин. Самая скандальная картина в истории живописи.

(Рассказ сопровождается показом презентации)

v    Реставрация картин

d) Световые волны – э-м волны, видимые нашим глазом.

Дисперсия света. Сложный состав белого света. (Опыт с разноцветным диском)

*    История картины Репина «Иван Грозный и го сын». Один и тот же цвет вызывает разные эмоции.

*   Теория цветов «Боярыня Морозова» картина Серова, Рублёв «Троица»

*    Леонардо да Винчи

3. Звуковые волны. (9 класс)

а) Что такое звук?

Человек живет в мире звуков. Звук-это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы. Окружающих нас звуков много, но интересуют нас не все, а именно музыкальные звуки. Почему? Чем отличаются различные звуки? Что представляет  собой звук? Как его можно получить? На все эти вопросы отвечает физика.

Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что-то колеблющееся. Если, например, звук исходит от репродуктора, то в нем колеблется мембрана - легкий диск, закрепленный по его окружности. Если звук издает музыкальный инструмент, то источник звука - это колеблющаяся струна, колеблющийся столб воздуха и др.

(Опыт с колеблющейся линейкой)
Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания - это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн. Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит - это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны.
В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения. То, что воздух-"проводник" звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 г. Р.Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания находящегося там электрического звонка.
Звук может также распространяться и в жидкой, и в твердой среде.

Звук – распространение колебаний плотности воздуха

в) Ультразвук

с) Инфразвук

Инфразвук. Влияние инфразвука на организм человека. Инфразвук – причина катастроф.

Случай в лондонском театре.

d) Музыкальный звук.

Слово музыкантам. (Рассказ сопровождается показом презентации)

v    Что такое музыкальный звук?

v    Высота тона звука: самый низкий голос – Каспар Феспер (44Гц), самый высокий голос - Лукреция Аджуяри (2018 Гц), Мадо Робен (2300 Гц).

v    Громкость звука. Шумовое загрязнение. Феномен Шаляпина (звучит «Очи чёрные» в исполнении Ф.И. Шаляпина),

        Тембр звука. Музыкальные инструменты. Орган. (Звучит органная музыка).

Выступление юных музыкантов: гармонь, баян, аккордеон, фортепиано, труба, гитара.

Сколько сил нужно потратить, чтобы превратить колебания воздуха в чудесный звук! Мастера, изготавливающие музыкальные инструменты и музыканты, вкладывают душу и весь опыт, накопленный годами, в свои творения. И мы можем только восхищаться, как они превращают обыкновенные воздушные волны в прекрасную музыку!

3