Рекомендаційний бібліографічний список газетно-журнальних статей

1. Аксельруд В. У. Спостереження та досліди під час вивчення фізики. Фізика в школах України. 2019. No 13/14. С. 49-62.

2. Андрєєва А., Кириленко О. Використання технології «Перевернутий клас» на уроках фізики. Фізика та астрономія в рідній школі. 2020. No 1. С. 23-26.

3. Астапенко В. Особистісно-орієнтована педагогічна техніка. Фізика в школах України. 2019. No 9/10. С. 42-45.

4. Атаманчук П. Управління процесами формування природничо-наукової компетентності майбутнього фахівця. Фізика та астрономія в рідній школі. 2020. No 3. С. 17-22.

5. Банак Р. Застосування навчально-інформаційного середовища: «Віртуальний кабінет фізики» для контролю рівня знань учнів з фізики. Фізика та астрономія в рідній школі. 2019. No 2. С. 27-31.

Більше

Лабораторна робота: № 6 Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасних цифрових засобів

 

ЛР № 6 Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасних цифрових засобів (Смартфон)

     Мета: Навчитись використовувати сучасні цифрові апаратні та програмні засоби для дослідження звукових коливань та хвиль. Визначити діапазон частот звукових коливань, які сприймає Ваше вухо. Встановити залежність: між тембром звуку та частотою звукових коливань, між гучністю та амплітудою звукових коливань. Ознайомитись, як впливає форма звукової хвилі на характер звуку. Ознайомитись з практичним використанням звукових коливань та хвиль.

Обладнання: смартфони, камертон 440 Гц, музичні інструменти (за наявності).

Інструкція з безпеки  під час підготовки і проведення лабораторних робіт з фізики.

Теоретичні відомості.

Звук — коливальний рух частинок пружного середовища, що поширюється у вигляді хвиль у газі, рідині чи твердому тілі. У вузькому значенні терміном звук визначають коливання, які сприймаються органами слуху тварин і людини. В цьому випадку маються на увазі збурення, що поширюються в повітрі. Органи слуху людини сприймають звуки у відносно вузькому частотному діапазоні. Слуховий апарат багатьох тварин сприймає звуки в значно ширшому інтервалі частот.

 В загальному випадку цим терміном визначається процес поширення збурень в різних за фізичними властивостями середовищах, в яких відновлювальною силою, що намагається повернути збурену частинку в положення рівноваги, є сила пружності. Хвильові збурення, що визначаються як звук є об'єктивною реальністю і існують незалежно від сприйняття їх будь якими живими істотами.

 Вивчення закономірностей генерації, поширення та сприйняття звуків в різних середовищах є приналежним до такої наукової дисципліни як акустика.

Більшість явищ у природі супроводжуються характерними звуками, які сприймаються та розпізнаються вухом людини і тварин і служать для орієнтування та спілкування. Специфіка сприйняття коливальних рухів частинок повітря слуховим апаратом людини зумовлює поділ звуків на приємні, гармонійні (звуки мови, музичні звуки, спів пташок, наприклад) та звуки зі специфічним спектральним наповненням, часто небажані та дратуючі, які визначаються як шум.

Зміщення в просторі частинок середовища в звукових збуреннях характеризується такою величною як амплітуда коливань. Для опису змін стану частинок середовища в часі використовується така характеристика як частота. Збурення, що сприймаються органами слуху людини та різних тварин це лише невелика частка збурень, що можуть існувати в навколишньому світі. Людське вухо може сприймати лише звуки в певних обмежених інтервалах частот та амплітуд. Для багатьох випадків практичного використання звуків велике значення мають звуки, в яких основна частина енергії зосереджена в області частот, що не сприймаються людським вухом. В зв'язку з цим окремо виділяють такі особливі типи збурень, як ультразвук та інфразвук. [1].

Хід роботи.

2.    Налаштування додатків Частотний генератор та Spectroid.

2.1. Встановіть на перший  смартфон додаток Частотний генератор, використовуючи даний QR-код.

2.2.  Відкрийте додаток Частотний генератор.

2.3.   Встановіть на інший смартфон додаток Spectroid, використовуючи даний QR-код.

      

2.4.      Відкрийте додаток Spectroid.

2.5.      Помістіть смартфони з відкритими додатками один навпроти іншого.

2.6.      Додатки готові до роботи.

3.    Визначення діапазону частот звукових хвиль, які сприймають Ваші органи слуху.

3.1.      

 У додатку Частотний генератор оберіть режим Single oscillator та форму сигналу  синусоїда

(кнопка ), як показано на малюнку.

3.2.      

Натисніть кнопку відтворення   

                  та, переміщуючи повзунок  або натискючи кнопки + та - ,

зафіксуйте мінімальну та максимальну частоту при якій ви чуєте звук. Запишіть ці значення:

ν_міп=_______Гц ,            ν_мах=_______Гц.

 3.3.      Зробіть висновок про залежність чутливості вуха від частоти коливань:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.    Встановлення залежності між тембром звуку та частотою звукових коливань.

4.1.       У додатку Частотний генератор встановіть режим Musical notes та натискаючи на позначення різних нот (наприклад С₄, Е₄, тощо) слухайте отриманий звук.

4.2.      Виберіть та натисніть ноту А₄ (440Гц), одночасно вдаривши молоточком по камертону порівняйте отримані звуки.

4.3.      За наявності музичних інструментів, візміть на них певну ноту та підберіть таку жу додатку.

4.4.      Зробіть висновок про залежність тембру звуку (висоти тону) від частоти звукових коливань.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.    Встановлення залежності між гучністю звуку та амплітудою звукових коливань.

5.1.      У додатку Частотний генератор встановіть режим Musical notes та  натисніть ноту А₄ (440 Гц). Регулюючи гучність звуку стандартними засобами смартфону, спостерігайте за змінами графіку амплітуди коливань у додатку  Spectroid на іншому смартфоні.

5.2.       Зробіть висновок про залежність гучності звуку від амплітуди звукових коливань:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.     Ознайомитись, як впливає форма звукової хвилі на характер звуку.

6.1.      

 У додатку Частотний генератор оберіть режим Single oscillator та форму сигналу  синусоїда ( кнопка ). Відтворіть звук та спостерігайте за графіками у додатку Spectroid.

6.2.      

 Змінюйте форму звукового сигналу, натиснувши кнопку                    та виберіть потрібний варіант.  Слідкуйте за екраном додатку Spectroid та слухайте звуки отримані у різних режимах.

6.3.      Зробіть висновок про залежність характеру звуку від форми сигналу:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.    Ознайомлення з практичним використанням звукових коливань та хвиль.

7.1.      

Виберіть режим Unclog speaker додатку

Частотний генератор, як показано на малюнку. Натисніть кнопку   та проведіть чистку гучномовця.

7.2.      Зробіть висновок про можливість використання звукових хвиль у техніці:

________________________________________

________________________________________

________________________________________

________________________________________

________________________________________

________________________________________

________________________________________

________________________________________

Підготовка і виконання лабораторних робіт

 Підготовка до лабораторних робіт розпочинається на уроках фізики з грунтовного засвоєння теоретичного матеріалу і завершується вдома. Напередодні виконання лабораторної роботи потрібно повторити відповідний теоретичний матеріал з підручника й ознайомитися з вказівками до роботи. При цьому особливу увагу слід звернути на метод практичного виконання роботи, послідовність дій, з’ясувати, які вимірювання потрібно виконати.

Рівень підготовки до виконання лабораторної роботи оцінюється за відповідями на контрольні запитання. Учитель може запропонувати учневі дати відповіді під час перевірки готовності учня до виконання роботи або при її захисті.

Перед початком виконання роботи переконайтеся в наявності відповідних приладів і матеріалів на робочому місці, ознайомтеся з дією приладів, вивчіть їхні шкали (визначте ціну поділки, межу вимірювання і т. ін.).

Всім обладнанням користуйтеся тільки за призначенням, дотримуйтесь правил

техніки безпеки, добивайтеся максимально можливої точності вимірювання.

Отримані під час проведення експерименту значення фізичних величин по-трібно занести до звітності таблиці. Стежте, щоб усі величини були виміряні в одиницях СІ. За результатами виконаної роботи зробіть висновки.

Деякі лабораторні роботи містять додаткові експериментальні завдання підвищеної складності або складні контрольні запитання. Ці завдання за вказівкою вчителя і за власним бажанням виконують лише ті учні, які претендують на найвищу оцінку.

Після закінчення лабораторної роботи учень має навести порядок на своєму робочому місці.

Критерiї оцiнювання навчальних досягнень учнiв
при виконаннi лабораторних та практичних робiт

При оцінюванні рівня володіння учнями практичними вміннями та навичками під час виконання фронтальних лабораторних робіт, експериментальних задач, враховуються:

 знання алгоритмів спостереження, етапів проведення дослідження (планування дослідів чи спостережень, збирання установки за схемою; 

проведення дослідження, знімання показників з приладів), 

оформлення результатів дослідження,

 складання таблиць, 

побудова графіків, 

обґрунтування висновків проведеного експерименту чи спостереження. 

Обов’язковим при оцінюванні є врахування дотримання учнями правил техніки безпеки під час виконання фронтальних лабораторних робіт чи робіт фізичного практикуму. 

Рiвнi навчальних досягнень учнів	Критерiї оцiнювання навчальних досягнень учнiв
Початковий рiвень  (1—3 бали)	Учень демонструє вмiння користуватися ок­ре­мими приладами, може скласти схему дослiду лише з допомогою вчителя, виконує частину роботи, порушує послiдовнiсть виконання роботи, вiдображену в iнструкцiї, не робить самостiйно висновки за отриманими результатами.
Середнiй рiвень  (4—6 балiв)	Учень виконує роботу за зразком (iнст­рук­цiєю) або з допомогою вчителя, результат роботи учня дає можливiсть зробити правильнi висновки або їх частину, пiд час виконання роботи допущенi помилки.
Достатнiй рiвень  (7—9 балiв)	Учень самостiйно монтує необхiдне обладнання, виконує роботу в повному обсязi з дотриманням необхiдної послiдовностi проведен­ня дос­лiдiв та вимiрювань. У звiтi правильно й акуратно виконує записи, таблицi, схеми, графiки, розрахунки, самостiйно робить висновок.
Високий рiвень  (10—12 балiв)	Учень виконує всi вимоги, передбаченi для достатнього рiвня, виконує роботу за самостiйно складеним планом, робить аналiз результатiв, роз­раховує похибки (якщо потребує завдання). Бiльш високим рiвнем вважається виконання роботи за самостiйно складеним ори-­гiнальним планом або установкою, їх обґрунтування.