УРОК ФИЗИКИ
«Звуковые волны»
Цель урока:
-
показать взаимосвязь физики с биологией, географией;
-
расширить понятие «звуковые волны»;
-
рассказать о звуках в природе;
-
показать применение физики в жизни;
-
воспитывать бережное отношение к окружающему животному и растительному миру;
-
развивать познавательную активность учащихся.
Ход урока:
-
Вступление
-
Звуковые волны: слышимые человеком, инфразвук, ультразвук, гиперзвук
-
Акустические сигналы
-
Акустические свойства различных мест обитания
-
Применение ультразвука
-
Закрепление
Обычно, когда говорят о звуках, издаваемых животными, прежде всего говорят о птицах, так как чаще всего мы слышим их голоса. Что же касается других живых организмов, то многие считают их чуть ли не немыми. Хотя на самом деле это не так, просто мы не всегда можем их услышать, звуковая связь между ними осуществляется на недоступной для нашего слуха высоте.
Изучение нового материала.
1. Проблемный вопрос и его решение.
-
Для чего нам природой даны уши?
-
Все ли звуки мы можем слышать? (Ответы учащихся.)
2. Процесс возникновения и восприятия звуковых волн.
Звуковые волны - упругие волны в среде, вызывающие у человека слуховые ощущения.
Колебания источника звука (например, струны или голосовых связок) вызывают в воздухе волны сжатия и разряжения. Достигнув человеческого уха, звуковые волны заставляют барабанную перепонку совершать вынужденные колебания с частотой, равной частоте колебаний источника. Слуховые ощущения у человека вызывают звуковые волны с частотой колебаний, лежащей в пределах от 16 Гц до 20 кГц.
В воздухе скорость звука была впервые измерена в 1836 г. французом М.Марсенном. При температуре 200 С она составила 343 м/с. (Для сравнения: Скорость пули из автомата Калашникова 825 м/с, т.е. пуля обгоняет звук выстрела и достигает жертву до того, как приходит звук.)
-
Акустика (от греч. akusticos – «слуховой») – учение о звуках.
-
Есть «слышимые» и «неслышимые» звуки.
-
В обыденном понимании звук – это то, что воспринимает человеческое ухо.
-
Звуки слышат не только люди, но и животные, и даже растения в той или иной степени реагируют на звуки.
-
Волны с частотой ниже 16 Гц называются инфразвуком. Такие волны возникают при землетрясении, извержении вулкана, грозовом разряде, взрыве ядерной бомбы.
4. Волны с частотой колебаний источника свыше 20 кГц (ультразвук) также не вызывают слуховых ощущений у человека. Ультразвук способны излучать и улавливать некоторые животные: летучие мыши, дельфины.
Просмотр слайдов , слайд 15 – сообщение учащегося.
На земле примерно 1018 различных насекомых. Все они отличаются числом взмахов крылышек, а значит, и длина волны, которую они генерируют, различна. У рыб используются преимущественно органы, основная функция которых не имеет прямого отношения к генерации звуков (это — плавники, плавательный пузырь).
Исследования показали, что если с растением разговаривать, то они растут лучше. Звуковые волны нашего голоса заставляют клетки растений вибрировать. У растений, на которые действует классическая музыка и джаз, вырастают плотные здоровые листья и хорошо развиты корни. Под воздействием рока у них настолько плохо развиваются корни, что растения начинают умирать.
Просмотр слайдов – о колибри.
Среда обитания животных оказывает влияние на формирование у них особенностей системы звуковой сигнализации.
В пустыне и степи воздух днём отличается низкой влажностью и высокой температурой. В таких условиях значительно ухудшается передача звуков частотой более 1 кГц, так как эти частоты сильно поглощаются. При относительной влажности воздуха 20% затухание звука частотой 3 кГц составляет 14 дБ на 100 м.
На распространение звука в лесу или в густой траве влияет плотность и высота растительного покрова. Так, при прохождении звука частотой 10 кГц над густой высокой травой затухание составляет 0,6 дБ на 1 метр, в то время как при распространении его над землёй с редкой невысокой травой – всего 0,18 дБ на 1 метр.
Люди просто не замечают некоторые явления, предшествующие землетрясению, но животные, которые ближе к природе, могут ощущать их и проявлять беспокойство. Лошади ржут и убегают, собаки воют, а рыбы начинают выпрыгивать из воды. Животные, которые обычно прячутся в норах, такие как змеи и крысы, внезапно выходят из нор: шимпанзе в зоопарках становятся беспокойными и проводят больше времени на земле.
Был очень известный случай в Ленинакане: за два часа до землетрясения собака – лайка – потянула своего хозяина из дома на улицу, хотя недавно вернулась с прогулки. Когда хозяин лайки позвонил в милицию, его обсмеяли. Позвонил в горисполком – та же реакция. Он велел всем соседям выйти из дома и вывел свою семью. Те люди спаслись, а десятки тысяч погибли
«Я живу в Иркутске. Это сейсмоопасная зона. В 1998 году моя кошка очень странно себя вела перед землетрясением. Пряталась под кровать, громко мяукала, бегала за всеми, как хвостик. Боялась... Вскоре и начались толчки».
– сообщение учащегося.
Если землетрясения случаются под океаном, то они могут образование гигантской волны высотой более 30 м.
Такая волна называется цунами.
Применение ультразвука:
-
Эхолокация
-
Ультразвуковая дефектоскопия
-
УЗИ
Закрепление материала:
Хорошо проводит звук земля, поэтому в старые времена при осаде в крепостных стенах помещали «слухачей», которые по звуку, передаваемому землей, могли определить, ведет ли враг подкоп к стенам или нет.
Как вы думаете, почему «слухачами» в древние времена очень часто были слепые люди?
-
Судья соревнований по ходьбе стоит на финише. Когда он должен пустить в ход свой секундомер: когда увидит дым стартового пистолета или услышит выстрел?
-
Может ли возникнуть эхо в степи?
-
На каком расстоянии от корабля находится айсберг, если посланный гидролокатором ультразвуковой сигнал был принят обратно через 3 с? Скорость звука в воде принять 1500 м/с.
-
В одной и той же среде распространяются волны с частотой 5 Гц и 10 Гц. Какая волна распространяется с большей скоростью?
-
Почему во время грозы сначала видим молнию, а потом слышим гром?
Разгадывание кроссворда
Подведение итогов
Проверка кроссворда
Использованная литература
-
Д.Галенс, Н.Пир «Книга ответов для почемучек», Харьков 2007 г.изд. «Книжный клуб», 398 с.
-
«Планета чудес и загадок», Германия, 2006 г, изд. «Ридерз Дайджест», 432 с.
-
Брилев Д.В. «Физика», т.10, Москва 2006 г, изд. «Мир книги», 128 с.
-
«Биология» т.13, «Бионика» т.15, Москва 2005 г, изд. «Мир книги», 128 с.
-
«Физика», Москва 2006 г, изд. «Мир книги», 192 с.
20 кГц 10 9 16 гиперзвук ультразвук звук, слышимый человеком инфразвук" width="640"
