Межпредметные связи биологии с географией, физикой, литературой, историей и другими предметами. Пути и средства их реализации в рамках отдельных тем и разделов

Звуки, образующиеся в гортани, усиливаются резонаторами - околоносовыми пазухами - полостями, находящимися в лицевых костях, заполненных воздухом. Под влиянием воздушной струи стенки этих полостей немного вибрируют, вследствие чего звук усиливается и приобретает дополнительные оттенки. Они определяют тембр голоса.

Звуки, издаваемые голосовыми связками, еще не речь. Членораздельные звуки речи формируются в ротовой и носовой полостях в зависимости от положения языка, губ, челюстей и распределения звуковых потоков. Работа перечисленных органов при произнесении членораздельных звуков называется артикуляцией.

Правильная артикуляция формируется особенно легко в возрасте от года до 5 лет, когда ребенок овладевает родным языком. При общении с маленькими детьми не надо шепелявить, копировать их неправильное произношение, так как это ведет к закреплению ошибок и нарушению речевого развития.

(Учитель)

Так что же является источником звука человека?

Звук - это волна, распространяющаяся в веществе. Необходимое условие распространения звуковых волн -- наличие материальной среды. В вакууме звуковые волны не распространяются, так как там нет частиц, передающих взаимодействие от источника колебаний.Поэтому на Луне из-за отсутствия атмосферы царит полная тишина. Даже падение метеорита на ее поверхность не слышно наблюдателю.

Скорость распространения звуковых волн определяется скоростью передачи взаимодействия между частицами.

Итак, мы выяснили, что такое звук и каковы его источники.

А теперь выясним, как звук воспринимается.

(Сообщение ученика)

Каждый из вас бывал в лесу, и вы слышали, что все вокруг заполнено звуками.

Без ушей в лесу не прожить. Уши помогают найти друзей, спастись от врагов, поймать добычу. Каждое животное слышит по-разному.

У кузнечика уши не на привычном для нас месте - не на голове, а на ногах слуховой орган кузнечика расположен на голени, чуть ниже “колена”. Две узенькие щелочки ведут во, внутреннюю довольно обширную полость, в которой расположен, так называемый, тимпанальный орган. Он построен по типу нашей перепонки, колебания которой передаются к слуховым нервам.

Тимпанальные органы - это наиболее специализированные органы слуха насекомых. У многих бабочек, мотыльков, у цикад, саранчи и некоторых водяных клопов, они располагаются по обеим сторонам, сразу же за грудкой или на самой грудке.

В основании усиков насекомых, находятся особые джонстоновые органы. Контролирующие полет, регистрацию скорости и направление, но у комаров джонстоновые органы воспринимают и звук. Усик вибрирует в унисон со звуковыми колебаниями определенного тона. Джостонов орган возбуждает и передает в мозг соответствующие сигналы. И так у комаров, мух, пчел, усики построены так, что могут чувствовать звуки. Значит, эти насекомые слушают свои песни не ушами, а усами!

Нет ушей и лягушек. Ухо лягушки - это круглые отверстия, так же затянуты барабанной перепонкой. От звука она дрожит, и эту дрожь чувствуют специальные слуховые нервы лягушки. При издавании звуков горло лягушки оттягивается, что способствует усилению звука. Кроме внутреннего, у амфибий появляется еще и среднее ухо. Появляется и первая слуховая косточка - стремечко.

А вот змеи практически глухие. Среднее ухо у них упрощено, наружное ушное отверстие и барабанная перепонка отсутствуют. Зато они всем своим телом чувствуют сотрясение земли под ногами идущего человека - поэтому и кажется, что они его слышат.

Многие птицы очень хорошо слышат. Барабанная перепонка располагается у них не на поверхности головы, а на дне особого слухового прохода, наружное отверстие которого иногда бывает, окружено кожными складками - предшественниками наружного уха. Среднее ухо содержит единственную слуховую косточку - стремечко. У птиц, по сравнению с предшествующими группами, значительно лучше развита улитка. Тонкий слух и способность дифференцировать звуковые сигналы хорошо согласуется со способностью птиц издавать разнообразные звуки, несущие определенную информацию.

У всех млекопитающих слух очень развит, у них появляется наружная раковина. Поразительно работают уши у собаки. Она, например, может слышать звуки, которые более чем в 100 раз тише: уровень их приближается к уровню шумов теплового движения молекул воздуха.

У животных относящихся к классу млекопитающие, и у человека орган слуха образован 3 отделами.

. (Учитель)

- Так как же слышит кузнечик?

- А как слышат насекомые?

- А чем слышат рыбы?

- А лягушки?

- А змеи?

- А как слышат птицы?

А сейчас поработаем со схемой “слуховой анализатор” и выясним, как слышит человек.

Ответьте на вопросы, используя схему:

А. Назовите отделы слухового анализатора.

Б. В какой части слухового анализатора происходит окончательное различение звуков?

В. При нарушении 1 или II звена слухового анализатора используют костную передачу звука. Какие свойства кости в этом случае играют важную роль?

(Проецирую на экран с компьютера)

Звуки бывают разные. Мы легко различаем свист и дробь барабана, мужской голос (бас) от женского (сопрано).Чем же отличаются звуки друг от друга?

Тон звука. Об одних звуках говорят, что они низкого тона, другие мы называем звуками высокого тона. Ухо их легко различает. Звук, создаваемый большим барабаном, это звук низкого тона, свист -- звук высокого тона. Простые измерения (развертка колебаний) показывают, что звуки низких тонов -- это колебания малой частоты в звуковой волне. Звуку высокого тона соответствует большая частота колебаний. Частота колебаний в звуковой волне определяет тон звука. Камертон - особый источник звука, испускающий единственную частоту, так называемый чистый тон.

Громкость звука. Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. С чем связана эта характеристика звука? Нетрудно понять, что она связана с энергией колебаний в источнике и в волне. Энергия же колебаний определяется амплитудой колебаний. Громкость, следовательно, зависит от амплитуды колебаний. Но связь между громкостью и амплитудой не простая. Самый слабый еще слышимый звук, дошедший до барабанной перепонки, приносит в 1 с энергию, равную примерно 10 ^-16 Дж, а самый громкий звук (реактивного ракетного двигателя в нескольких метрах от него)-- около 10 ^-4Дж. Следовательно, по мощности самый громкий звук примерно в тысячу миллиардов раз превосходит самый слабый. Но этого нельзя сказать о громкости звука. О звуках вообще нельзя сказать, что один из них в два, в три, а тем более в миллионы или в миллиарды раз громче другого. О звуках различной громкости говорят, что один громче другого не во столько-то раз, а на столько-то единиц. Единица громкости называется децибелом (дБ). Например, громкость звука шороха листьев оценивается 10 дБ, шепота -- 20 дБ, уличного шума -- 70 дБ. Шум громкостью 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение боли. О громкости уличного шума, например, можно сказать, что она на 60 дБ больше громкости шороха листьев.

Постоянный, нормальный шум окружающей среды варьирует от 35 до 60 децибел - единиц, выражающих степень звукового давления. Однако часто человек испытывает различное по силе действие шума, которое зависит от окружающей среды и образа жизни самого человека..

(Сообщение ученика)

Шум - комплекс звуков, вызывающий неприятное ощущение или болезненные реакции. Шум - одна из форм физической среды жизни. Влияние шума на организм зависит от возраста, слуховой чувствительности, продолжительности действия, характера. Шум мешает нормальному отдыху, вызывает заболевания органов слуха, способствует увеличению числа других заболеваний угнетающе действует на психику человека. Шум - такой же медленный убийца, как и химическое отравление. Первые дошедшие до нас жалобы на шум можно найти у римского сатирика Ювенала (60-127 гг.).

Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Шум от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открыто лежащие яйца птиц в гнезде. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека - утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для “громких звуков” допустимая граница примерно 80 децибел Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 - становится для него непереносимым. Звук в 180 децибел вызывает усталость металла, а при 190 заклепки вырываются из конструкций. Недаром в средние века существовала казнь “под колоколом”. Звон колокола медленно убивал человека.

Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к различной степени снижения слуховой активности.

Помимо частоты и уровня громкости шума, на развитие тугоухости влияют возраст, слуховая чувствительность, продолжительность, характер действия шума, ряд других причин. Болезнь развивается постепенно, поэтому особенно важно заранее принять соответствующие меры защиты от шума. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума понижение слуховой чувствительности наступает уже через 1-2 года работы, при средних уровнях она обнаруживается гораздо позднее, через 5-10 лет.

Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами или, как это имеет место в промышленности, годами, восстановление не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный.

Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии высокочастотного диапазона звуковых колебаний (4 тыс. герц или выше), постепенно распространяясь на более низкие частоты. Высокие звуки “ф” и “с” становятся неслышными. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько поврежденными, что атрофируются.

Шумная музыка также притупляет слух. Группа специалистов обследовала молодежь, часто слушающую модную современную музыку. У 20 процентов юношей и девушек слух оказался притупленным в такой степени, как и 85-летних стариков.

Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервным расстройствам.

Поэтому защите сна - этого “бальзама души” - от всякого рода раздражителей должно уделяться большое внимание.

Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторной деятельности. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное не довольствие и протест.

Исследования показали, что и неслышимые звуки также опасны. Ультразвук, занимающий заметное место в гамме производственных шумов, неблагоприятно воздействует на организм, хотя ухо его не воспринимает. Пассажиры самолета часто ощущают состояние недомогания и беспокойства, одной из причин которых является инфразвук. Инфразвуки вызывают у некоторых людей приступы морской болезни.

Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, если они носят длительный характер. Некоторые нервные болезни, свойственные жителям промышленных городов, вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растет. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.

Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжелый шумовой режим.

Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счет торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает все большую остроту.

Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всем комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены фундаментальные физиологические исследования по определению действующих и пороговых уровней шума. В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№ 3077-84) и Строительными нормами и правилами II 12-77 “Защита от шума”. Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих жилье и общественные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов, микрорайонов, жилых домов, кварталов, коммуникаций и т.д., а также для организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих транспортные средства, технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы. Эти организации обязаны предусматривать и осуществлять необходимые меры по снижению шума до уровней, установленных нормами.

Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов на средства передвижения, инженерное оборудование, бытовые приборы, в основу которых положены гигиенические требования по обеспечению акустического комфорта.

ГОСТ 19358-85 “Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений” устанавливает шумовые характеристики, методы их измерения и допустимые уровни шума автомобилей (мотоциклов) всех образцов, принятых на государственные, межведомственные, ведомственные и периодические контрольные испытания. В качестве основной характеристики внешнего шума принят уровень звука, который не должен превышать для легковых автомобилей и автобусов 85-92 дБ, мотоциклов - 80-86 дБ. Для внутреннего шума приведены ориентировочные значения допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот: уровни звука составляют для легковых автомобилей 80 дБ, кабин или рабочих мест водителей грузовых автомобилей, автобусов - 85 дБ, пассажирских помещений автобусов - 75-80 дБ.

Санитарные нормы допустимого шума обуславливают необходимость разработки технических, архитектурно-планировочных и административных мероприятий, направленных на создание отвечающего гигиеническим требованиям шумового режима, как в городской застройке, так и в зданиях различного назначения, позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.

Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет уменьшения шумности транспортных средств.

К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; использование различных приемов планировки, рационального размещения микрорайонов. Кроме того, градостроительными мероприятиями являются рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение территории микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности и др.

Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищенными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищенная от стороны улицы зелеными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.).

Расположение магистрали в выемке также снижает шум на близ расположенной территории.

(Учитель)

Итак, вы услышали, как влияет шум на организм человека.

Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания тел, происходящие с частотой от 20 Гц, до 20 000 Гц. Поэтому колебания, частоты которых находятся в этом диапазоне, называются звуковыми.

Механические колебания, частота которых превышает 20 000 Гц, называются ультразвуковыми, а колебания с частотой менее 20 Гц - инфразвуковыми.

Когда были созданы высокочувствительные приемники звуков для самых различных частот, обнаружилось, что инфра- и ультразвуки распространены в природе так же широко, как и звуки слышимые. Выяснилось, что их излучают и воспринимают живые существа на суше, в воздухе и в воде и используют для своих “переговоров”. Собаки, например, воспринимают ультразвуки с частотой до 40 кГц. Этим пользуются дрессировщики, чтобы подавать собаке команду, не слышимую людьми.

Установленные в море приемники ультразвука обнаруживают его при появлении “плавающих островов” планктона. Оказалось, что крохотные веслоногие рачки в этом планктоне создают ультразвуковые волны, потирая лапку о лапку.

Ультразвуком пользуются и летучие мыши. Исследования естествоиспытателей показали, что зрение у летучих мышей очень слабое -- они почти слепы. Как же эти животные обнаруживают любые препятствия на своем пути и как они охотятся в полной темноте? Оказалось, что летучие мыши способны издавать и воспринимать ультразвуковые колебания. Излученные самой мышью ультразвуковые волны отражаются от препятствий и от различных насекомых и улавливаются мышью (у летучих мышей большие уши). По тому, откуда пришла отраженная волна, мышь автоматически оценивает, в каком направлении от нее находится препятствие. Это позволяет ей отлично ориентироваться и находить добычу. Подобным образом пользуются ультразвуком дельфины, глубоководные рыбы и некоторые другие живые существа. Ультразвук широко используется в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых заболеваний. Диагностические ультразвуковые исследования (УЗИ) позволяют без хирургического вмешательства распознавать патологические изменения органов и тканей. Эти исследования основаны на свойстве ультразвуковых волн с частотой от 0,5 до 15 МГц проходить через ткани организма, частично отражаясь от всех поверхностей, представляющих собой границы тканей разного состава и плотности.

Ультразвуковая терапия основана на том, что ультразвуковые волны определенных частот оказывают механическое, тепловое, физико-химическое воздействие на ткани, в результате чего в организме активизируются обменные процессы и реакции иммунитета.

Инфразвук иногда порождается морем, в этом случае его называют “голос моря”. Образуется он обычно во время шторма в результате периодических сжатий и разрежений воды.

Инфразвуковая волна, так же как и звук слышимого нами диапазона, распространяется в воде почти в 5 раз быстрее, чем в воздухе. Поэтому различные морские жители, способные воспринимать “голос моря”, -- медузы, ракообразные, морские блохи и др. -- задолго до наступления шторма чувствуют его приближение.

Инфразвук по сравнению со слышимыми звуками мало поглощается как воздухом, так и водой, поэтому инфразвуковая волна распространяется на очень далекие расстояния (порядка нескольких сотен километров). Это дает возможность широко использовать его. Так, например, применение инфразвука имеет большое значение в военном деле. Улавливая его приборами, весьма точно определяют место, откуда действует дальнобойная артиллерия. Используют инфразвук и в рыболовецком промысле. Рыболовецкие суда, оснащенные соответствующими приемными установками, могут быстро находить стаи рыб, издающие инфразвук или отражающие его.

4. Закрепление изученного материала.

(Проецирую на экран)

А сейчас для закрепления изученного на уроке предлагаю ответить на вопросы верно или не верно…

1. Верно ли, что источником звука является любое колеблющееся тело?

2. Верно ли, что в зале, заполненном публикой, музыка звучит громче, чем в пустом?

3. Верно ли, что комар быстрее машет крыльями, чем шмель?

4. Верно ли, что колебания звучащего камертона быстрее затухают, если его ножку поставить на стол?

5. Верно ли, что летучие мыши видят с помощью звука?

6. Верно ли, что некоторые животные “предсказывают” землетрясение с помощью инфразвука?

Предлагаю вам из букв, путем перестановки получить ключевые слова урока (проецирую с компьютера на экран)

КВЗУ

РАМТНОКЕ

ТРЬАКЗУВЛУ

ФРАКВЗУНИ

ОКЛАБЕИНЯ

Задачи.(Используем формулы связи частоты ,скорости ,длины волн).

1. Человек различает звуки частотой от 20Гц до 20кГц.Чему равны соответственно длины волн ?

2. Камень упал с края обрыва глубиной 30м.Через какой промежуток времени можно услышать удар камня о дно обрыва?

5. Итог урока

Что нового мы узнали на сегодняшнем уроке?

Мы изучили понятие звука, рассмотрели свойства звука.

Что же такое звук?

Звук - это волна, распространяющаяся в упругой среде с определенными, слышимыми человеком частотами.

Каковы эти частоты?

Для различных животных разные. Например для человека от 20 до 20000 Гц.

Что является переносчиком звука?

Любая упругая среда. Но чаще всего рассматривается воздух.

Какова скорость звука в воздухе?

В воздухе звук распространяется со скоростью 340 м/с.

Где и как используется звук?

Звук нашел очень широкое распространение в живой природе и технике. Большое количество информации к человеку поступает благодаря звуку. А для некоторых животных звук является основным источником информации об окружающей среде. Большое значение имеет звук также в искусстве, музыке.

Хорошо.

Сегодня на уроке мы познакомились с физической природой звука, его основными характеристиками, выяснили, какие источники звука бывают и закрепили решением задач.

6.Домашнее задание

Откройте дневники и запишите домашнее задание п. 34

7. Оценки.

Размещено на Allbest.ru