Учитель физики, Кочеткова Ольга Ильинична
МОБУ СОШ с.Узян
Урок на тему: «Колокола, колокола …» (9 класс)
Тип урока: объяснение нового материала.
Форма проведения урока: лекция.
Цели урока:
Повторить понятия звуковых волн, использовать новую информацию для пробуждения у учащихся патриотических и гражданских чувств, прививать любовь к Родине , показать связь предметов (истории и физики)
Средства обучения:
УМК - Программа ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ, учебник «Физика» 9 класс, авторы: Е.М. Гутник, А. В. Перышкин, Москва, «Дрофа», 2005 ,поурочные разработки по физике, автор: В.А. Волков, Интернет, архивные материалы (школьный музей)
Оборудование урока:
Проектор, компьютер, видеоматериалы.
презентация учителя.
Microsoft Office Word – XP 2003.
Microsoft Office Power Point -2003.
Nero
Урок на тему «Колокола, колокола …»
I-Повторение
Учитель задаёт обучающимся вопросы
-Что представляют собой звуковые волны ?
-Что является источником звука?
-Какова частота и длина звуковых волн , воспринимаемые человеком?
-Как называются такие звуковые волны?
II-Изучение нового материала
Ученик читает отрывок из стихотворения, одновременно идет показ презентации (смотреть приложение 1)
Чистый месяц в росе плыл.
Белый, стольный град Владимир
Звон неведомый, родимый
Над землею рассыпал.
Перворожден и силён ,
Плыл он, ритмом покоряя,
Из Владимирских времён.
И внимал, я - внук славян-
Чуду с гордостью и грустью,
Благосвет летел над Русью,
Новый день благословлял.
А.Пономарёв
Некоторые исторические сведения
(смотреть приложение 2)
Учитель рассказывает про колокол
_Колокол- это «самозвучащий сигнальный музыкальный инструмент». Такое научное определение дает Энциклопедический словарь. «Опрокинутая чаша с малиновым звоном»– определение второе, поэтическое; один из древнейших символов православной Руси, а ныне ещё и примета ее возрождения - определение третье. Металлическая чаша, перевёрнутая вверх дном, внутри которой по центру дна подвешен металлический «язык»; при их взаимном перемещении (например, движении «языка» при помощи верёвки) происходит удар о стенку чаши, и та издает звук. Это- четвёртое определение- описание. (Учитель на модели колокольчика показывает основные элементы)
III-Звуки колокола( рассказывает учитель)
Попробуем разобраться, каким образом создаётся колокольный звон. Рассмотрим два основных вопроса:
1)акустика колокола
2)из чего льют колокола
У каждого колокола есть основной тон, соответствующий высоте его звучания, и богатый, характерный только для него набор добавочных тонов - более низких и высоких. Именно они и создают разнообразие тембров, по которым различают голоса колоколов с одинаковой высотой основного тона.
Рассмотрим физический механизм звучания. При ударе языком колокола о стенку бронзовой чаши возникает её упругое дрожание, которое представляет собой сумму многих собственных колебаний звуковой частоты. Эти колебания можно сделать видимыми, если перевернуть чашу, залить её водой, насыпать на поверхность воды равный слой лёгкого мелкого порошка, и возбудить колебания. Колеблющийся участок борта звучащей чаши отгонит от себя легкие частицы. В результате на поверхности воды получаются своеобразные «звёзды» Они вырисовываются при любом уровне воды. Это означает, что стена колеблющегося колокола разделена «меридианами покоя», число которых может быть 4 или 6,или 8 ,или 10.В те моменты ,когда в данном из секторов стенка «всучивается», в соседних- она в покое.
Звучащие участки можно найти даже на ощупь, если размеры колокола велики и велика амплитуда колебаний. На протяжении многих веков литейщики колоколов искали решение вопросов, какими должны быть пропорции между размерами и массой, толщиной стенок в разных сечениях, какой быть форме колокола, чтобы получить гармоническое звучание.
Только XVIII в. Удалось найти такую «правильную форму» колокола, при которой он звучал особенно гармонично: было значительно расширено основание и наращена нижняя часть. Ей придан вид заостренной массивной «губы». В начале XXвека , по количеству, качеству, величине колоколов, гармонии даваемых ими звуков Россия занимала в мире первое место.
Обратим внимание на явление резонанса. Устройство колокола таково, что его звучание-это дуэт металла и столба воздуха в нем, который приходит в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний стенок совершая вынужденные колебания. Чтобы собственная частота колебаний столба воздуха совпадала с частотой колебаний стенок колокола, столб должен иметь определенные параметры и ударять по нему надо в определенные моменты. В звоне колокола присутствуют неслышные звуки - ультразвук и инфразвук. Наше ухо не воспринимает их, но человек-биологическая система, и поэтому, так или иначе, отзывается на их воздействие. Не потому ли, когда бьют колокола, в душе возникают ощущение торжественности, причастности к чему-то духовно высокому и светлому, ощущение неразрывной связи со своей родиной, со своим народом, его историей и традициями; или, наоборот душой овладевают печальные, тревожные чувства.
«Дома», где живут колокола и рождаются звуки
Колокола размещают на колокольнях – специальных башнях с открытым верхним ярусом, стоящим рядом с храмом, или на звонницах - особых надстройках с проёмами на самом храме. (Показ презентации, приложение 3)
В их устройстве тоже используются явление резонанса, причем с древних времён. Так, в верхней части колоколен звонниц, их шатрах располагаются «слухи » - отверстия для резонанса звука. Размеры отверстий делаются такими,
Чтобы частота колебаний столба в них совпадала с частотой звучания колокола. Кроме того , в толщу стен барабанов иногда встраивают пустые глиняные кувшины или горшки-«голосники»,которые выполняют такую же рол, как и слухи.
В роли резонатора выступает также просторное и пустое пространство первого этажа звонниц, а в колокольне - весь внушительный по высоте столб воздуха в ней.
На звонницах колокольнях размещали обычно сразу несколько колоколов( например на звоннице Ростовской соборной церкви их было 13.
Звон каждого дополняет звучание других, создавая согласие и гармонию звука, неповторимую мелодичность и выразительность, такая музыкальность обеспечивается еще тем, что профили колоколов (их форма) несколько отличалась, друг от друга; как именно - это мастера обыкновенно держали в секрете.
Русские зодчие умело использовали для усиления и создания особенностей распространения звука окружающий ландшафт (вид местности).
Например: Ростовская звонница, что находится в Ярославской области в городе Ростов Великий (построена она в XVII веке). Звук её колоколов, усиленный в пространстве первого этажа, беспрепятственно устремляется наружу, плавно «переливается» через некрутой склон, на котором возвышается вместе с Ростовским кремлём звонница, и сразу же оказывается в другом «резонаторе», ещё более внушительном по размерам - пространстве над гладью озера Неро. Здесь звон колоколов становиться особенно мягким и мелодичным . ( показ презентации, приложение -4)
-Историческая справка о Троицкой церкви с.Узян (Смотреть видео ,приложение 5)
Из чего льют колокола ?
Учащийся рассказывает:
Многовековой опыт русских мастеров показал, что из всех материалов наилучший для изготовления колоколов -бронза, состав которой 4 части меди и 1 часть олова ( 80 и 20 % соответственно).Этот сплав слабо рассеивает механическую энергию за период колебания.
Медь и олово_ мягкие материалы, но на сплаве делаются твёрдыми .Цвет сплава- серовато-стальной, вид- однородный. В сплаве присутствуют и примеси: наибольшее количество свинца ( около 2 %), цинка (1,2 %), железа (1,2 %); но это вредные примеси: так, наличие свинца снижает звонкость , и твердость .При литье колоколов важно соблюдать процентное соотношение олова и меди в материале, поскольку избыток олова придает колоколу звонкость ,но делает бронзу более хрупкой.
Эпилог
Рассказывает учитель
Для нас, сегодняшних россиян, в российском колоколе и его звонах воедино слиты и история, и наука, и любовь к Родине, и знания мастеров колокольного дела, и песни, и душа народа.
(Показ презентации, смотреть приложение 6)
Малиновый звон на заре
Скажи моей милой земле,
Что я неё с детства влюблен,
Как в этот малиновый звон
III-Подведение итога урока, домашнее задание
(смотреть приложение 7)
