Презентация по физике "Звук и его характеристики" (9 класс)

Учитель физики

ГУ ЛНР«ЛОУСОШ №18»

города Луганска

Карасёва Ирина Дмитриевна

Цели урока:

• образовательные :   сформировать понятие звука с точки зрения физики; изучить механизм передачи звука и восприятия его живыми организмами; познакомить с явлением эхо;
• развивающие :  продолжать расширять кругозор учащихся на основе интеграции знаний учащихся; развивать логическое и абстрактное мышление;
• воспитательные :  воспитывать положительную мотивацию к обучению; культуру умственного труда; пропагандировать здоровый образ жизни.

Что такое звук?

• Человек живёт в мире звуков.
• Звук – это то, что слышит ухо.
• Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы.
• Звучат работающие машины, движущийся трактор и т.д.

Что же такое звук? Как он возникает? Чем одни звуки отличаются от других?

Звук – это механические волны, действие которых на ухо человека создаёт слуховые ощущения.

Большинство людей воспринимает как звук волны с частотами колебаний от 16 – 20 Гц до 20 кГц.

Что может быть источником звука?

Простейший источник звука – колеблющийся камертон, вибрация ножек которого порождает распространяющиеся во все стороны волны давления, воспринимаемые нашим органом слуха.

Подобно волнам

Если ударить по столу камертоном, он начинает колебаться и издавать звук. Опустим колеблющийся камертон в воду - его колебания переходят воде. Вода приходит в движение, возникают брызги и маленькие волны. Воздух рядом с источником звука начинает колебаться, и эти колебания передаются по воздуху дальше, пока не достигнут нашего уха.

Как звук доходит до нас?

Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука.

То, что воздух проводник звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 году Р. Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания находящегося там приёмника.

Звук – это последовательность распространяющихся волн сжатия и разрежения в окружающей нас среде.

Основные параметры

звуковой волны

скорость

распространения

частота

амплитуда

скорость

распространения

возмущения

число колебаний

за 1 с

максимальное отклонение

от состояния устойчивого

равновесия

Скорость звуковых волн в воздухе при температуре 0 о С равна 334 м / с.

Следовательно, длины звуковых волн в воздухе принимают значения от 17 м до 0, 017 м.

• Следовательно, длины звуковых волн в воздухе принимают значения от 17 м до 0, 017 м.

Субъективные характеристики

звука

громкость

тембр

высота

Основной тон

(самый низкий) с

обертонами

(более высокие тона)

Чем больше

амплитуда колебаний,

тем громче звук

Чем больше

частота колебаний,

тем звук выше

Естественный приёмник звуковых волн - у х о.

Доходящий до нас звук попадает в ушную раковину, затем по слуховому проходу в среднее ухо. Барабанная перепонка при попадании звука вибрирует, и эта вибрация передаётся на слуховые косточки: молоточек, наковальню и стремечко. Они передают вибрацию жидкости в улитке. Специальные клетки превращают звук в нервные импульсы, которые поступают в мозг для опознания.

Весь диапазон воспринимаемых ухом звуковых волн соответствует громкости от 0 до 130 дБ.

Как усилить звук?

Если свернуть ватман воронкой, узкую часть воронки прислонить к уху, а широкую поднести к включённому приёмнику, то можно чётко услышать звук радиоприёмника.

Если поднести узкую часть к губам и произнести что-нибудь, то звук голоса станет громче и будет слышен на расстоянии. Воронка из ватмана – примитивный рупор, усиливающий звук, направляемый к уху, и усиливающий голос.

Таблица громкости знакомых звуков

• Шелест листьев – 10 дБ
• Тиканье часов – 20 дБ
• Мирная беседа – 40 дБ
• Громкий разговор – 70 дБ
• Шумная улица – 90 дБ
• Самолёт на старте – 100 дБ

Громкие звуки далеко не безвредны для нашего организма. Согласно нормам уровень громкости шумов не должен превышать 30 – 40 дБ.

Согласно исследованиям, шум

56 – 72 дБ:

• беспокоит
• вызывает психические расстройства
• вызывает головную боль
• мешает чтению
• затрудняет разговор по телефону
• мешает сну, отдыху, умственной работе

От шума не умирают, но он – такой же фактор риска для здоровья человека, как курение или алкоголизм. Язва желудка от избыточного грохота, возможно, и не откроется, но иммунный барьер в организме снижается, а частота заболеваний, причём самых различных, увеличивается

Меры защиты от шума

• устранение причин шумообразования или ослабление его в источнике возникновения
• снижение шума по пути его распространения и непосредственно в объекте защиты

Мероприятия по защите от шума

• технические, направленные на снижение шума в источнике
• архитектурно-планировочные, направленные на рациональные приёмы планировки зданий, территорий застройки
• строительно-акустические, направленные на ограничение шума при его распространении
• организационные и административные, направленные на предотвращение (запрещение) или регулирование во времени эксплуатации тех или иных источников шума

Э Х О

Звуковые волны отражаются от препятствий.

Эхо – результат отражения звука от препятствий. Отражение звуковых волн может происходить от горы, от леса и даже от воздуха.

Неслышимые звуки

Звуки, частота которых выше акустической, называются ультразвуками, ниже акустической - инфразвуками.

Есть животные, которые не только воспринимают ультразвук, но и сами излучают его. Ультразвук заменяет им зрение.

Ультразвук присутствует в шуме ветра и водопада, в звуках, производимых живыми существами. Многие насекомые воспринимают ультразвук (сверчки, цикады, кузнечики). Восприятие ультразвука в диапазоне частот до 100 кГц обнаружено у многих грызунов. Собаки слышат подобные колебания, что используется при подаче служебным собакам сигналов, которых не слышат окружающие люди.

Живые локаторы – летучие мыши

Принципы эхолокации были использованы в радарах и сонарах ещё до того, как были обнаружены у животных. Однако искусство, с которым летучие мыши выделяют информацию из эха от посылаемых сигналов, поистине фантастично. Эхолокация позволяет мышам охотиться за комарами, которых они хватают на лету со скоростью около двух штук в секунду, за рыбами, находящимися вблизи поверхности воды.

Дельфин – загадка природы

Одна из удивительных особенностей слуха дельфина - это способность его слышать очень слабые сигналы в сильных шумах. Столь удивительной остроте слуха дельфин обязан острой пространственной избирательности и направленности своего слухового восприятия. Эхолокатор дельфина работает на ультразвуковых частотах 80-100 кГц.

Применение

ультразвука

Диагностика злокачественных

опухолей,

опухолей мозга

Приготовление эмульсий,

суспензий

Воздействие на семена растений

для стимуляции их развития

Диагностика инородных тел

в тканях

Стерилизация хирургических

инструментов

Проведение ингаляций

Хирургия

Ортопедия

Офтальмология

Гинекология

Музыкотерапия

Издаёт звуки и море. Частота его звуков меньше 16 Гц.

Инфразвук мало поглощается воздухом, поэтому инфразвуковая волна распространяется на большие расстояния.

Инфразвук обладает разрушительной силой, а потому работа с ним и его изучение представляют трудность.

И всё же …

Применение инфразвука

Геофизика

Военное дело

Геология

Рыболовство

Металлургия

Музыка

Химическая

промышленность

Прогнозирование штормов

и цунами

Медуза задолго до приближения шторма спешит укрыться в безопасном месте на большей глубине. Она способна улавливать недоступные уху человека инфразвуковые колебания (частотой 8 – 13 Гц), хорошо распространяющиеся в воде и появляющиеся за 10-15 ч до шторма.

Звук может быть и нашим врагом, и нашим союзником в зависимости от того, насколько полно и точно мы знаем его влияние на человеческий организм

Вопрос 1.

Что может быть источником звука?

Ответ:

Колеблющееся тело и даже явление, вызывающее деформацию упругой среды.

Вопрос 2.

Могли бы астронавты общаться на Луне с помощью звуковых волн?

Ответ:

Нет. На Луне нет атмосферы и звук не передаётся.

Вопрос 3.

Почему летучие мыши даже в полной темноте не натыкаются на препятствия?

Ответ:

Летучие мыши используют ультразвук для ориентации.

Вопрос 4.

Какое из насекомых: комар или муха делает больше взмахов крыльями при полёте? Почему?

Ответ:

Комар, так как он пищит, то есть издаёт высокий звук, а значит машет чаще крыльями, чем муха.

Вопрос 5.

Стук получается более громким, если стучать не в стену, а в дверь с одинаковой силой. Почему?

Ответ:

Масса стены значительно больше массы двери. Поэтому амплитуда колебаний двери больше, чем стены. Значит и звук громче.

Вопрос 6.

Источник звука в организме человека.

Ответ: Голосовые связки.

Вопрос 7.

Приемник звуковых волн в организме человека.

Ответ: Ухо.

Вопрос 8.

Качество звука, определяющее его окраску и позволяющее различать звуки одинаковой частоты.

Ответ: тембр.

Вопрос 9.

Отражение звука от препятствий.

Ответ: Эхо.

Вопрос 10.

Неслышимые звуковые волны.

Ответ: ультразвуки и инфразвуки.

Подготовить презентации (тема по выбору):

Влияние музыки на здоровье человека

Шум и методы борьбы с ним

Как правильно выбрать наушники?

Когда звук убивает наверняка?

Применение эха на практике

Тишина: польза или вред?