Презентация "Звуковые явления в живой и неживой природе" 5 класс

Подписи к слайдам:
Звуковые явления в живой и неживой природе
  • 5 класс
  • "Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удается связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые»
  • Д. Хевеши, венгерский ученый
М.Ю.Лермонтов «Звуки»
  • Что за звуки! неподвижен внемлю Сладким звукам я; Забываю вечность, небо, землю, Самого себя. Всемогущий! что за звуки! жадно Сердце ловит их, Как в пустыне путник безотрадной Каплю вод живых! И в душе опять они рождают Сны веселых лет И в одежду жизни одевают Все, чего уж нет. Принимают образ эти звуки, Образ милый мне; Мнится, слышу тихий плач разлуки, И душа в огне. И опять безумно упиваюсь Ядом прежних дней И опять я в мыслях полагаюсь На слова людей.
Наш мир многолик
  • Мы постоянно живем в мире звуков
  • Какие звуки вы сейчас слышите?
  • Какие звуки вы слышите, находясь в городе на оживленной улице?
  • Какие звуки можно услышать в лесу?
  • Какие звуки можно услышать в театре?
  • Почему все звуки различны?
  • Продольные колебания частиц материи, распространяясь по материальной среде (по воздуху, воде и твердым телам) и достигнув уха человека, вызывают ощущения, называемые «звуком».
  • Опыт № 1, «Д», стр. 73-74
Распространение звука в разных средах
  • Очень хорошо распространяется в твёрдых телах, чуть хуже в жидкостях, еще хуже в газах, и чем разряжённее газ, тем хуже, в вакууме не распространяется вообще. 
  • Примеры распространения звука: в твердых телах — распространение звука по железнодорожным рельсам; в жидкостях — брошенный под воду камень, в газах — гром.
Распространение звука в разных средах
  • ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ между твёрдым и газом, между газом и жидкостью звук проходит очень плохо, большая часть отражается.
  • Специально о глазах. Поскольку глаз заполнен жидкостью (стекловидным телом) то и звук в глазах распространяется
Что такое «звуковое явление»?
  • Акустика– это учение о звуке.
  • Источники звука–колеблющиеся тела.
  • Чтобы тело издавало звук - оно должно колебаться с частотой от 16(17)Гц–20000Гц.
  • Громкость или амплитуда звуковых колебаний – одна из главнейших характеристик звука. 
  • «Всякое звучащее тело колеблется, но не всякое колеблющееся тело звучит…»
Схема распространения звука
  • Источник звука
  • Приемник звука
  • Передающая среда
  • Электрический звонок, пианино, шелест листьев
  • Воздух
  • Орган слуха
  • Задания на стр. 74
Классификация звуков
  • По числу (частоте) колебаний в 1 секунду
  • Низкие (редкие колебания, бас – 80-350 колебаний )
  • Высокие (частые колебания, сопрано – 260-1050 колебаний, писк комара, возникающий из-за шелеста крыльев, 600 колебаний, шмель - 240)
Классификация звуков
  • По частоте звуки делятся на:
  • Инфразвуки - частота инфразвука от 1 Гц–16(17)Гц (не слышим)
  • Слышимые звуки, частота которых от 16(17)Гц–20000Гц - только очень большие «слухачи» могут услышать весь этот интервал частот.
  • Ультразвуки, частота больше 20 000 Гц (не слышим)
Инфразвуки (частота ниже 17 в секунду)
  • Прекрасно распространяясь в воде, помогают китам и другим морским животным ориентироваться в толще воды.
  • Сотни километров – для инфразвука не помеха.
  • Инфразвук с частотою 8 Гц близко подходит к альфа – ритму человеческого мозга (5–7 Гц) и вызывает у людей чувство страха и паники.
  • Эти частоты опасны для человека. Существует мнение, что ветер, отражаясь от длинных волн в океане, может породить инфразвук, губительно действующий на психику людей. Таким образом иногда объясняют таинственное исчезновение людей с кораблей в океане, в частности в Бермудском треугольнике. Впали, дескать, в панику и повыкидывались с кораблей...
Границы слышимых звуков
  • Обычно слышат звуки от 20 до 18 000 Гц
  • 20 Гц - это раскаты грома,
  • 18 000 - тончайший комариный писк.
  • У пожилых людей верхний порог слышимости иногда понижается до 6 000 Гц; напротив, некоторые дети слышат до 22 000 Гц. А собаки могут услышать и до 38 000 Гц, т.е. идут, пожалуй, наравне с грудными младенцами.
  • Еще дальше зашли в этой способности летучие мыши (некоторых из них называют «вампирами»). Они могут издавать и воспринимать звуки от 25–50 до 210 000 Гц–это самое большее, на что способны животные . Используют они эту способность для «эхолокации» при полетах в темноте.
  • Женщины не зря боятся летучих мышей–густые, пышные женские волосы являются как бы «звуковой ямой» для звука, он от них не отражается. И обманутая летучая мышь может, не разобравшись, вцепиться в волосы.
Скорость звука в атмосфере
  • На скорость звука влияет температура и влажность воздуха, ветер (направление и его сила).
  • В среднем скорость звука в атмосфере равна 333 м в секунду.
  • С увеличением температуры воздуха скорость звука несколько возрастает.
  • Изменение абсолютной влажности воздуха оказывает меньшее влияние на скорость звука.
  • Ветер оказывает сильное влияние: скорость звука по направлению движения ветра увеличивается, против ветра — уменьшается.
Как определить расстояние от своего местонахождения до места возникновения грома?
  • Нужно определить число секунд между видимой вспышкой молнии и моментом прихода звука грома.
  • Умножить среднее значение скорости звука в атмосфере — 333 м/сек. на полученное число секунд.
Источники звука
  • Человек
  • Летучие мыши
  • Дельфины
  • Птицы
  • Рыбы
  • Насекомые
  • Что является источником звука
  • Голосовые связки
  • создают кроме звуковых, ультразвуковые сигналы (ультразвуковая эхолокация)
  • Голосовые связки
  • создают звуки трением жаберных пластин, скрежетом глоточных зубов, плавательным пузырем.
  • создают звуки колебанием крыльев и трением надкрылий
  • Диапазон частот:
  • Обычный разговор: Пение:
  • Мужч.: 85-200 Гц бас: 80-350Гц
  • Женщ.: 160-340 Гц тенор: 130-520ц
  • сопрано: 260-1050Гц
  • min=43,2 Гц max=до 2000Гц
  • Длина голосовых связок:
  • бас=2,5 см; тенор=1,7- 2 см
  • сопрано=1,5 см
  • Летучие мыши: 45-90 кГц
  • Дельфины:
  • 80-200кГц
  • Звук. диапазон: 600-2000Гц
  • 100-2300 Гц
  • 20- 12000 Гц
  • Бабочка:
  • 9 Гц
  • Комар:
  • 300-600Гц Сверчок: 7,5кГц-8кГц
  • Тембр
  • индивидуальная характеристика звука, зависит от набора частот, из которых состоит звук.
  • неповторимость частотных характеристик человека можно сравнить с отпечатками пальцев человека (криминалистика)
  • Заболевания:
  • Выводы
Приемники звука
  • Человек.
  • Млекопитающие жив.
  • Летучие мыши Дельфины
  • Птицы
  • Рыбы
  • Насекомые
  • Что является приемником звука
  • Уши
  • Имея два уха, можно определять направление звука (бинауральный слух)
  • уши для восприятия 
  • звуков
  • среднее и внутреннее ухо
  • Только внутреннее ухо
  • слуховые рецепторы, расположены на разных частях тела
  • Диапазон слышимости
  • Человек: 20-20000 Гц Ср. предел- 14000 Гц Лучшая слышимость: 800-2000 Гц
  • Собака: 200-50000 Гц
  • Летучие мыши: 20Гц-150кГц Дельфины: 40Гц-200кГц
  • 20Гц-2300Гц
  • 20Гц- 15000Гц
  • Бабочка:
  • 8-15кГц
  • Кузнечик:
  • 1 -бОкГц
  • Свойства
  • звук до одного уха доходит всего лишь на 0,0001 секунды позже, чем до другого
  • Заболевания
  • снижение слуха у больного с перфорацией барабанной перепонки, отверстие в барабанной перепонке не позволяет ей совершать колебания с частотой принимаемого сигнала
  • Выводы
  • Петр 1 запретил звонить в колокола во время нереста лещей
Эхо
  • Явление повторения звуков вследствие отражения звуковых волн от различных поверхностей
  • Звуковые волны, подобно световым лучам, испытывают при переходе из одной среды в другую преломление и отражение.
  • Звуковые волны могут отражаться от земной поверхности, от воды, от окружающих гор, облаков, от поверхности раздела воздушных слоев, имеющих различную температуру и влажность.
  • Звук, отражаясь, может повториться.
Где чаще всего можно услышать эхо?
  • В горах, вблизи скал, где громко произнесенное слово через некоторый промежуток времени повторяется один или несколько раз.
  • В долине Рейна имеется скала Лорелей, у которой эхо повторяется до 17—20 раз.
  • Пример эхо - раскаты грома, которые возникают вследствие отражения звуков электрических разрядов от различных предметов на земной поверхности.
Громкость измеряют в децибелах
  • в честь изобретателя телефона физика А. Г. Белла (1847–1922).
  • Самый слабый звук, воспринимаемый нашим ухом, – около 10 дБ.
  • Крик – 70 дБ.
  • Сильнейший раскат грома – около 100 дБ, а свыше 130 дБ – уже воспринимается как боль в ушах.
Слышимость разных звуков
  • 10 дБ, или 1Б, – наиболее слабый звук, еще воспринимаемый нормальным слухом. Но за начало отсчета, или за 0 Б, принимается звук в 10 раз более слабый. Звук в 2 Б, или 20 дБ, – уже не в 2, а в 100 раз более сильный, чем в 0 Б, и т. д.
  • Числом бел измеряют порядок увеличения громкости звука. Звук в 10 Б (или 100 дБ) имеет громкость в 1010, или 10 миллиардов, раз более громкий, чем пороговый в 0 Б! И всю эту уникальную «палитру» звуков – от 16 до 20 000 Гц, и от 1 Б до звуков в миллиарды раз более громких – воспринимает и передает в головной мозг наше ухо.
  • Звукоприемный аппарат, работающий в чрезвычайно широком диапазоне частот и амплитуд
  • Слушая двумя ушами, мы всегда можем повернуть голову так, что будем смотреть в направлении источника звука
  • Если звук раздается в месте, одинаково отстоящем от обоих ушей, направление источника звука может быть определено ошибочно. В этом случае полезно не поворачивать сразу лица на шорох или звук, а, напротив, отвернуть его в сторону, направить на него таким образом одно из ушей. И по разности громкости звука в правом и левом ухе мы легко определим направление, откуда раздается звук. Мы иногда инстинктивно и делаем это, когда прислушиваемся.
Выводы:
  • Диапазон слышимости человека уже, но очень высокая чувствительность слухового аппарата.
  • Человек и высшие животные обладают бинауральным слухом.
  • Использование некоторыми животными звуковой и ультразвуковой эхолокации.
Так почему можно распознать различные звуки?
  • Звуки различаются по характеристикам: по частоте, громкости, тембру, а эти характеристики зависят от источников звука.
  • Восприятие звука человеком и животными зависит от особенностей слухового аппарата.
В чем состоит главное отличие звуковоспроизведения и звуковосприятия человека от животных?
  • У человека звуковой язык является результатом его способности к мышлению, а звуки, издаваемые животными, проявление их нервно-рефлекторной деятельности, врожденного рефлекса.
  • Слух человека - это не простое восприятие, а способность анализировать, запоминать, извлекать из звуков полезную информацию.
  • Патрон около днища корабля порождает при зажигании резкий звук. Звуковые волны несутся сквозь водную толщу, достигают дна моря, отражаются и бегут обратно, неся с собой эхо. Оно улавливается чувствительным прибором, установленным, как и патрон, у днища корабля. Точные часы измеряют промежуток времени между возникновением звука и приходом эхо. Зная скорость звука в воде, легко вычислить расстояние до отражающей преграды, т. е. определить глубину моря или океана. Эхолот, как назвали эту установку, совершил настоящий переворот в практике измерения морских глубин.
Ультразвук широко используется в технике и быту
  • Ультразвуковые стиральные машинки - «таблетки» или «шарики» – они бережно стирают ткани, расходуя крайне мало энергии.
  • В медицине ультразвуком успешно «просвечивают» тело человека, это «просвечивание» не опасно, как рентген.
  • Ультразвуком можно «просветить» огромные толщи металла – в 1 м и более, что совершенно недоступно для рентгена.
  • Ультразвук свободно распространяется в металле и, отражаясь неоднородностями (пустотами, раковинами, трещинами), показывает это. На этом принципе устроены приборы – дефектоскопы, где сигналы ультразвука от излучателя и, проходя через металл, улавливаются щупом и передаются приемнику (рис.109).
Ультразвук широко используется в технике и быту
  • Ультразвук губительно действует на бактерии и холоднокровных животных – мелкие рыбы и лягушки погибают при облучении ультразвуком за 1–2 минуты.
  • Но для человека он неопасен, иначе бы «не просвечивали» им беременных женщин.