Бинарный урок ЗВУК физика, биология

ЗВУК

Мир звуков так многообразен,

Богат, красив, разнообразен,

Но всех нас мучает вопрос:

Откуда звуки возникают

Что слух наш всюду услаждают?

Пора задуматься всерьез!

Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. Звучат вокруг нас голоса людей и музыка, шелест листвы и щебет птиц, рокот моторов и шум транспорта.

ЗНАЧЕНИЕ ЗВУКА:

• получение информации об окружающей среде

• передача информации (общение)

Вспомним!

• Что такое механические волны?
• Каких двух видов бывают механические волны?
• Что такое:
• амплитуда;
• период;
• частота;
• длина волны;
• скорость волны.

Камертон

Для настройки музыкальных инструментов был изобретён камертон. Он способен издавать звук одной частоты.

ИСТОЧНИК ЗВУКА-КОЛЕБАНИЕ ?

Источник звука – это любое тело, совершающее колебания с частотой от 20 до 20000 Гц

Голосовой аппарат человека

• Состоит из лёгких, гортани с голосовыми связками, глоточной, ротовой и носовой полости.
• Голосовые связки - звукопроизводящие части голосового аппарата.

Голосовые связки

• При спокойном дыхании голосовые связки вялы и между ними образуется широкая щель для свободного прохода воздуха.
• При разговоре голосовые связки напрягаются и приближаются друг к другу, образуя щель.

Условия необходимые для возникновения волны:

• источник

2. упругая среда

Звук распространяется в любой упругой среде – твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества

• Будет ли звучать будильник, если откачать воздух из-под колокола?

СКОРОСТЬ ЗВУКА

Источником грома во время грозы является мощный электрический разряд. Рядом с каналом грозового разряда воздух нагревается до высокой температуры и его расширение приводит к образованию ударной волны. Это волна постепенно переходит в звуковые колебания.

Слуховой аппарат человека

• Звукопроизводящая часть слухового аппарата: наружный слуховой проход, барабанная перепонка, слуховые косточки(молоточек, стремечко, наковальня)
• Звуковоспринимающая часть: стремечко и внутреннее ухо

Передача звука по слуховому аппарату

• Звуковые волны, достигающие уха человека, действуют на барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются основной мембране внутруннего уха.

Работа органа слуха

• В рецепторах возникает возбуждение, которое по слуховому нерву передается в головной мозг, где через средний и промежуточный мозг возбуждение попадает в слуховую зону коры больших полушарий, расположенную в височных долях

Причины ухудшения слуха:

частое посещение дискотек и чрезмерное увлечение аудио плеерами

Звук – это механические волны частотой 20-20 000 Гц, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах и воспринимаемые ухом человека и животных.

ЧТОБЫ УСЛЫШАТЬ ЗВУК необходимы:

1 .  источник звука (естественный, искусственный);

2.  упругая среда  между ним и ухом;

3.определенный  диапазон частот  колебаний источника звука – между 20 Гц и 20 000Гц ;

4. достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн;

5. приемник звука (естественный, искусственный

Где изучается звук?

• Акустика - раздел физики, в котором рассматриваются свойства звуковых волн, закономерности их возбуждения, распространения и действия на препятствия.

Историческая справка

• Первые наблюдения по акустике были проведены в VI веке до нашей эры. Пифагор установил связь между высотой тона и длиной струны или трубы, издающей звук.
• В IV в. до н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. Он сказал, что звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха и объяснил эхо отражением звука от препятствий.

Историческая справка

• В 1660 году в опытах Роберта Бойля было доказано, что воздух является проводником звука (в вакууме звук не распространяется).

• В 1700 - 1707 гг. Жозеф Савёр первый определил границу восприятия колебаний как звуков: для низких звуков 25 колебаний в секунду, а для высоких - 12 800.

Историческая справка

• Наиболее существенный вклад внес Эйлер. Ему мы обязаны полной теорией колебаний струны, начало построению которой было положено в 1739 году в его труде "Опыт новой теории музыки"

• В 1877 году американский учёный Томас Алва Эдисон изобрёл устройство для записи и воспроизведения звука. Изобретённый им способ звукозаписи получил название механического.

Человеческое ухо способно

воспринимать упругие волны с

частотой примерно от 20 Гц до 2 0000 Гц.

Животные в качестве звука воспринимают волны других частот.

ν

16-20 Гц

20кГц

Ультразвук

Ультразвуком называют механические колебания с частотой более 20000 Гц. Человек к ультразвуку совершенно глух. Многие животные свободно его воспринимают.

Применение ультразвука

• медицина
• военная промышленность (подводный флот)
• геология и геофизика
• бытовое использование (стиральные машины, радары, дальномеры и др.)
• эхолот для определения глубины моря
• дробление тел
• получение смесей
• дефектоскопия
• косметология
• удаление ржавчины
• стерилизация

Инфразвук-предвестник беды

Инфразвуком называются звуки с частотой ниже 20 Гц. Наши уши такие колебания не «улавливают», но при этом у нас возникают неприятные, а порой тревожные ощущения.

Применение инфразвука

• предсказание штормов на море
• предсказание землетрясений
• военное дело
• рыболовецкий промысел
• криминалистика
• изучение поведения животных

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

• 1) Громкость звука

• Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне .
• За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона). Громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости.

• На практике громкость измеряют в децибелах (дБ) 1 дБ = 0,1Б. 

10 дБ – шепот;

20–30 дБ – норма шума в жилых помещениях; 

50 дБ – разговор средней громкости;

70 дБ – шумная улица;

90 дБ – гудок автомобиля;

120дБ – гром;

140 дБ – болевой порог.

ШКАЛА ГРОМКОСТИ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА 2) Высота звука

• Высота звука определяется его частотой .
• Высота звука определяется его частотой .
• Высота звука определяется его частотой .

  чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук. Колебаниям небольшой частоты соответствуют низкие звуки, колебаниям большой частоты - высокие звуки.

шмель машет в полете своими

• шмель машет в полете своими
• шмель машет в полете своими
• шмель машет в полете своими
• шмель машет в полете своими

крылышками с меньшей частотой, чем комар:

у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду,

а у комара - 500-600. Поэтому полет шмеля

сопровождается низким звуком (жужжанием),

а полет комара - высоким (писком).

ДИАПАЗОН ГОЛОСОВ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКА

• 3) Тембр звука

Характерная окраска звука

определяется набором частот и обертонов

Основному тону звука соответствует

самая низкая частота сложного звука.

Обертоны – все остальные тоны

сложного звука.

• Чистым тоном  называется звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.
• Звуки от других источников представляют собой совокупность гармонических колебаний разных частот, т. е. совокупность чистых тонов.

ШУМ -совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно сочетающихся и изменяющихся во времени.

Запомните!

Шумовое загрязнение окружающей среды одна из актуальных проблем на

сегодняшний день.

ЭХО –отражение звуковых волн от твердых поверхностей

Это надо знать!

Слепота отделяет нас от вещей. Глухота – от людей. Э.Кант

• Мы являемся частью звукового мира, а видимый мир только

наблюдаем. Слепой человек продолжает общаться с людьми, а глухой лишен звукового общения.

Домашнее задание

• Физика : §16 – 18 прочитать, выучить понятие звуковые волны и формулу скорости звука.
• Биология : §74, сообщение на тему: Болезни ушей. Гигиена слуха.
• Подготовить презентацию о

применении звука.

• Спасибо за внимание!

• Все запечатлено в звуках. Прошлое человека, его настоящее и будущее. Тому, кто не умеет слушать, невнятны советы, которые жизнь дает нам ежеминутно. Лишь тот, кто слышит шум бытия, может принять верное решение. П. Коэльо