Користувацький вхід

Останні публікації

Звукові хвилі. Гучність звуку та висота тону . Інфра та ультразвуки.

Зареєструйтесь,
щоб мати можливість переглядати всі сторінки та файли,
публікувати власні матеріали, отримувати сертифікати.

...

0

Урок №39/2
Тема: Звукові хвилі. Гучність звуку та висота тону . Інфра та ультразвуки.
Мета:
Освітня: Ознайомити учнів зі звуковими хвилями. Властивостями і застосуванням інфра- та ультразвуків, їх впливом на живі організми.
Розвиваюча: Розвивати кругозір учнів.
Виховна: Виховувати цілісне ставлення до себе та природи.

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.
Хід уроку
І Актуалізація опорних знань:
1) Що таке механічна хвиля?
2) Які види хвиль вам відомі?
3) Що таке поперечна, поздовжня хвиля?
4)Перечислити властивості хвиль:
1. Поширення зі скінченою V;
2. Ʋ коливання кожної частинки = Ʋ коливань джерела хвилі;
3. МХ не коливається у вакуумі;
4. під час коливання хвиль речовина не переноситься , а переноситься тільки E енергія;
5) Які фізичні величини характеризують коливання, а значить і хвилю
( Ʋ, Т, А) V=ƛƲ ƛ=VT;
6) Основна характеристика хвилі? – це ƛ;
7) « Флеш-моб» : поперечна і повздовжня хвиля (учні демонструють розташування молекул у хвилях).

ІІ Вивчення нового матеріалу:
( установки механічного маятника, камертон, тенісна кулька, лінійка)
Ми «почули»: лінійку і камертон, механічний маятник?
Пояснення нового матеріалу.
Ми живемо в світі звуків: чарівних, збуджуючих, заспокійливих, інформаційних і т.д
Що ж не буде джерелом звуку?
Як показала практика, то це тіло, що коливається:

Експерименти:
1) Притиснемо до стола один кінець лінійки( смикнувши вільний кінець ми почуємо звук);
2) Камертон і тенісна кулька( до вібруючого камертона підсунемо штатив з кулькою)
3) Математичний маятник: Чому не чуємо звук ( але ж тіло коливається)?
Бо звуком називається фізичне явище, що являє собою механічні хвилі певного діапазону, який чує людина частотою від 20 ГЦ до 20000Гц , а так як частота звуку співпадає з частотою отриманої хвилі, то джерелом звуку буде тіло, що коливається в межах цієї частоти.
Джерела звуку:
Д - мембрани наушників;
Ж - струни музичних інструментів;
Е – дифузори гучномовців;
Р - крила комах;
Е - частини машини, тощо.;
Л - голосові апарати людини;
А - голосові апарати тварин

Приймачі звуку: У них відбувається перетворення звукових сигналів на інші сигнали, в органах слуху людини та тварин звукові (механічні) коливання перетворюються на нервові імпульси);
В техніці застосовуються перетворювачі в яких звукові коливання перетворюються на
електричні (мікрофони).
Уперше швидкість поширення звуку в повітрі виміряв МарінМерсен у 1636р. V( швидкість) поширення звуку залежить від температури та густини, складу та інших характеристик середовища.
Точні виміри Vз у воді були проведені в 1826р. Жаном Колладоном та Шарльом Штурмом.
Характеристики звуку.
1. Висота (тон) звуку залежить від Ʋ ( комар – джміль; скрипка – контрабас; зміна висоти звуку вібруючої лінійки зі зміною її довжини).
2. Гучність звуку визначається амплітудою звукової хвилі ( лінійка, камертон).
3. Тембр- різноманітні « відтінки» звуків визначається наявністю обертонів – частоти кратні основній.
Шум – хаотична суміш тонів. Шум – одна із форм забруднення середовища, до якого адаптація організму не можлива. Він скорочує життя на 8 – 12 років, продуктивність розумової праці знижуєтьсяна 60 %. Тому він знаходиться під контролем з боку держави.
У ході поширення звуку відбувається поступове розсіювання та згасання звуку зменшення гучності( закономірності розсіювання звуку є важливі для визначення визначення дальності поширення звукового сигналу).
В морі наддалеке поширення сигналу –більше 5000 км –утворюється - звуковий канал.
На межі поділу різних середовищ звукова хвиля зазнає: заломлення; поглинання; відбивання. В результаті відбивання утворюється відлуння – це звук, відбитий від віддаленої перешкоди.
Застосування явища відлуння:
1) ехолокація – спосіб виявлення й отримання інформації про обʼєкт;
2) дія шумозахисних екранів (вздовж автотрас та аеропортів).
Дослідження відбивання, розсіювання, згасання звуку в газах, рідинах, твердих тілах дозволяє отримати інформацію про внутрішню будову середовища.
Інфразвуки(від латинського infra– нижче, під) – коливання з частотами меншими
за 16 Гц.
Джерелами інфразвуку є: (проект – презентація учнів):
- стихійні лиха(землетруси, виверження вулканів, торнадо, цунамі, тайфуни, шторми, обвали). Періодичній появі кораблів «летючих голландців» із мертвим екіпажем на палубі все найчастіше в останній час почали приписувати потужним інфрачервонимколиванням, які виникають під час сильних штормів,тайфунів;
- газові розряди (грім);
- «голос моря»;
- автомобільний та залізничний транспорт;
- промислові установи аеродинамічної та ударної дії;
- вибухи, гарматні постріли;
- реактивні літаки;
- підводні та підземні вибухи;
- вітрові електростанції;
- психотропна інфразвукова зброя, яка впливає на генетичний апарат людини.
Хто є приймачем цього звуку?
Люди відчувають його присутність усім тілом. Реагують на наближення стихійних лих тварини, риби, вони стають більш неспокійними, збудженими. Особливо хотілося б відзначити медузу. Вона має «сигналізатор шуму», - прилад, що сприймає із частотою хвилі 8 – 13 Гц. Медуза відчуває заздалегідь, що буде шторм і намагається відплисти подалі від берега.
Використання інфразвуку (проект – презентація учнів):
- акустична апаратура для промивання руд, піску, гравію;
- - рідинного обробітку кожевної та текстильної сировини;
- підвищення швидкості дифузії в харчовій промисловості;
- фільтрації промислових стоків;
- - атмосферній акустиці (за допомогою інфразвуку можна фіксувати далекі землетруси, потужні вибухи);
- гідроакустиці (наближення шторму, цунамі).
Ультразвук – звукові хвилі, частота яких є вищою від 20000 Гц. Вони присутні у шумі вітру, водоспаду, у звуках створених живими істотами (дельфінами, китами, кажанами, птахами). Але вони є не тільки джерелами, а й приймачами ультразвуку. Так кажани, тюлені, дельфіни, краби, кит, деякі риби (акула), морські свинки, пацюки, мавпи використовують ультразвук і сприймають його, тобто використовують ехелокацію. У дельфінів є система повітряних мішків (генератор ультразвуків) та жирова подушка (ультразвукова лінза).
Використання ультразвуку (проект – презентація учнів):
В техніці:
- УЗ дефектоскопія (дослідження якості металів);
- УЗ акустичні окуляри допоможуть сліпим орієнтуватися;
- УЗ пральні машинки. В результаті прання утворюється озон, який вбиває мікроорганізми та бактерії, дезинфікує воду;
- УЗ свисток;
- для дробіння та різьби металевих деталей;
- УЗ сирена на кораблях для спускання густого туману, що покращує діапазон бачення на декілька сотень метрів.
В фармацевтиці: для приготування сумішей (емульсій, суспензій).
В біології: для виділення клітини від ферментів, для селекції рослин. УЗ стимулює ріст рослин, скорочує вегетаційний період, збільшує врожайність.
В медицині: широко використовується УЗ терапія для діагностування в діапазоні (2,5 – 7,5) МГц. Чітко фіксується порушення розташування та форми внутрішніх органів, наявності пухлинних процесів та інші відхилення від норми. Широкого використання набула УЗ хірургія (в ортопедії різка та зварка кісток). Ультразвук інтенсивністю 80 – 90 дБ широко використовується для мікромасажу. За допомогою нього стерилізують медичні інструменти, так як він має бактерицидну дію. В наш час з'явився новий метод лікування – фонофоріз, коли нашкіру або слизову оболонку наносяться рідкі ліки або мазь, а потім поверхню обробляють інфразвуком.
ІІІ Закріплення навчального матеріалу.
Задача 1. Із гвинтівки здійснено постріл по мішені, яку розташовано на відстані 1020 м. Швидкість, з якою куля наближається до мішені, дорівнює 850 м/с. На скільки раніше куля влучила в мішень, ніж до мішені долине звук пострілу? Швидкість звуку в повітрі становить 340 м/с.
Задача 2. Крила метелика – капусниці коливаються з частотою 10Гц, а метелика – бражника із частотою 85 Гц. Коливання крил якого метелика ми чуємо? Який період цих коливань?
Запитання на закріплення вивченого.
1. Механічні коливання яких частот називають звуковими й чому?
2. Поясніть походження таких звуків: дзижчання комах, скреготіння коників, квакання жаби, шум лісу.
3. Що таке інфразвук? Наведіть приклади джерел інфразвукових хвиль?
4. Як впливають звуки на живі організми?
5. Що таке ультразвук? Як впливають ультразвуки на живі організми?
6. Які способи захисту від шумів ви знаєте?
7. Як людина сприймає звук?
8. Якщо блискавка вдарила неподалік від вас, чутний різкий однократний удар грому, а якщо блискавка вдарила далеко, чутно тривалий гуркіт грому. Чому?
9. Чому звук з однаковою амплітудою, але різними частотами людина сприймає як звук різної гучності?
10. Чи може чути шум реактивного двигуна льотчик, якщо літак рухається з надзвуковою швидкістю, а двигун розташовано поза пілотом?
IV Підсумок уроку (Оцінювання учнів. Узагальнення вивченого).
V Домашнє завдання.
Вивчити: § 18.
Виконати задачі: (збірник І.М. Гельфгат, І.Ю. Ненашав) № 11.22, № 11.25.

Автор: 

Шолохова Віра Федорівна

Голосування

Які матеріали Ви шукаєте?:

Останні коментарі