Методические указания к работе с модулем М7 «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука» 11

Вид материала

Содержание

Методический анализ темы «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука»
Методические указания к работе с модулем М7 «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука»
При усвоении УЭ2

Подобный материал:

1 2 3 4

Методический анализ темы «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука»

(по учебнику А.В.Перышкин, Е.М.Гутник Физика 9 класс.)

Основное содержание изучаемого материала задают учебная программа и обязательный минимум содержания образования, требования к уровню подготовки выпускников основной общеобразовательной школы.
Тема «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука» рассматривается в главе «Механические колебания и волны. Звук». На предыдущих уроках были рассмотрены колебательные движения и их характеристики, волны и их виды. При изучении этой темы учащиеся познакомятся с новым видом колебаний и условиями их возникновения.
Значимость темы:

1. Познавательная (история развития представлений о звуке, опыты получения звуков с различными физическими характеристиками, звук в мире природы).

2. Практическая (наблюдение зависимости физиологических характеристик звука от физических)

3. Воспитательная (развитие у школьников интереса к физической науке, убежденности в познаваемости окружающего мира)

Цели деятельности педагога:

Образовательные: обеспечить усвоение темы через получение новых знаний и самостоятельную экспериментальную деятельность учащихся;

Развивающие: формировать представления о процессе научного познания, развивать творческое и критическое мышление учащихся, развивать коммуникативную, рефлексивную , информационную , технологическую компетентности учащихся;

Воспитательная: способствовать воспитанию у школьников культуры исследовательского труда, воспитанию навыков коммуникативного общения; эстетического восприятия мира; формирование и развитие положительных мотивов учения.

Требования к усвоению содержания учебного материала (1, 2 уровень)

Учащиеся должны знать:

условия возникновения звуковых колебаний;
определение звуковых колебаний;
источники звука;
характеристики звука;
связь между физическими и физиологическими характеристиками звука;

Учащиеся должны уметь:

проводить самостоятельно эксперименты, демонстрирующие различные характеристики звука,
пояснять результаты своих наблюдений;
уметь применять полученные знания для объяснения явлений и процессов окружающего мира;
чертить графики гармонических колебаний;

Учащиеся должны иметь представление:

об органах слуха животных и человека;
что такое шум;

Развитию положительной мотивации учения у учащихся могут послужить

межпредметные связи;
получение знаний в процессе самостоятельной деятельности;
самостоятельное проведение эксперимента и анализ полученных результатов;
связь с жизнью;
комфортная обстановка на уроке.

Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, парная.
Методы обучения: репродуктивный, наглядно-иллюстративный, исследовательский.
Методы познания: сравнительный, наблюдение, анализ, моделирование, эксперимент.
Реализация целей темы будет достигнута через овладение навыками самостоятельного получения знаний и проведения эксперимента, через развитие у учащихся критического творческого мышления, через формирование и развитие ключевых компетентностей на основе учета особенностей мышления учащихся при интегративно - дифференцированном подходе с использовании уровневой, стилевой, модульной технологий. При таком подходе на уроке создается здоровьесберегающая среда, что способствует полноценному развитию личности учащегося.

Методические указания к работе с модулем М7 «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука»

Модуль М 7 включает в себя 7 учебных элементов для 1-го и 2-го уровней сложности. Отличия 2 уровня выделены серым цветом, фоном. В начале урока учитель сообщает ДЦМ, после чего учащиеся выбирают в соответствии со своим когнитивным стилем учебного модуля.

При освоении УЭ 1:

I уровень - учащимся предлагается ознакомиться с теоретическим материалом с учетом когнитивных стилей мышления .

- учащимся с ИТ,ИД,ДД стилями предлагаются работа с диском «Открытая физика», работа со схемой и таблицей.

- учащимся с ИЭ,ДЭ,ДТ стилями предлагается работа с текстом и схемой и ОК.

II уровень – включаются в работу межпредметные связи с биологией, и учащимся предлагается проанализировать схему слухового анализатора человека.

При усвоении УЭ2:

I уровень - учащимся предлагается индивидуальная работа по карточкам когнитивных стилей мышления ( лучше, если урок будет проходить в компьютерном классе, так как это облегчает индивидуальную работу и применение наглядного и музыкального материала). А затем учащимся предлагаются литературные и практические задания с учетом когнитивного стиля;

II уровень – учащимся предлагается более трудное задание.

При освоении УЭ 3:

I уровень - учащимся предлагается ознакомиться с теоретическим материалом с учетом когнитивных стилей мышления и выполнить соответствующие задания (предлагается парная работа) .

II уровень – включаются в работу межпредметные связи с биологией, и учащимся предлагается в источнике звука человека

При освоении УЭ 4:

I уровень - учащимся предлагается ознакомиться с теоретическим материалом с учетом когнитивных стилей мышления .

- учащимся с ИТ- работа с графиками, ИД – проделать эксперимент ,ИЭ-работа с литературным вопросом.

- учащимся с ДТ – работа с графиками, ДЭ – с литературным вопросом, ДД - проделать эксперимент.

II уровень – анализируя таблицу, составляют рекомендации по гигиене слуха для младших школьников.

УЭ 5 предназначен только для II уровня обучения учащихся и направлен на анализ и систематизацию полученных знаний модуля с учетом индивидуального стиля.

После выполнения заданий выходного контроля на основе саморефлексии определяется объем домашнего задания.

Модуль М7. 1-2 уровни сложности.

Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука.

УЭ0. Постановка цели.

ДЦМ: ознакомиться со звуковыми волнами как одним из видов механических волн, выяснить их основные характеристики, увидеть их различие.

Учебный материал с указанием заданий.

Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИЭ, ИД)

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ДТ, ДЭ, ДД)

УЭ1. Изучение теоретического материала: звуковые волны, источники звука.

ЧДЦ: знать причины образования звука, уметь приводить примеры источников звука.

Работа со схемой: источник звука-передающая среда-приемник звука. Изучить §34 стр 115-116. Работа с ОК (Приложение 1)

1 балл

ИТ, ИД, ДД: работа с диском «Открытая физика» Звук.

ИЭ, ДТ,ДЭ Работа с опорным конспектом.

Изучить §34 стр 115-116. Работа с ОК (Приложение 1). Работа со схемой: источник звука-передающая среда-приемник звука.

1 балл

Работа с дополнительным материалом. Приложение 2.

2 балла.

Кто как слышит?! Схема слухового анализатора человека.

Работа с дополнительным материалом. Приложение 2.

2 балла.

Изучите §34 стр 117. Используя дополнительную таблицу, нарисуйте шкалу механических волн.

1 балл

Человек от 20Гц до 20000Гц

Рыбы от 300 Гц до 8000 Гц.
Бабочки от 8000 Гц до 160000 Гц.
Собаки от 200 Гц до 60000 Гц.
Медведь от 300 Гц до 80000 Гц.
Кошки от 250 Гц до 120000 Гц.
Дельфины от 400 Гц до 200000 Гц.

Изучите §34 стр 117. Используя дополнительную таблицу, сделайте вывод о восприятии механических волн человеком и различными животными.

1 балл

УЭ2. Высота звука.

ЧДЦ: изучение высоты звука, выяснение ее связи с частотой звука.

Работа по карточкам. Приложение 3

1 балл

ИТ: по графикам гармонических колебаний определите какое из тел имеет большую высоту звука(1 балл)

ИЭ,ИД: Ответьте на литературный вопрос:

А.П.Платонов. Никита.

“Бочка молчала. В лесу, далеко за деревней, кто-то ухнул, и в бочке тоже ответил ему черным страшным голосом маленький житель: я тут! Никита выбежал из сарая во двор. На небе светило доброе солнце, облака не застили его сейчас, и Никита в испуге поглядел на солнце, чтобы оно защитило его.

– Там житель в бочке живет! – сказал Никита, смотря на небо.

Вопрос: Почему бочка отозвалась на звук? Почему звук показался мальчику страшным?

1 балл

ИТ- Карточка 1

ИЭ- Карточка 2

ИД-Карточка 3

ДТ- Карточка 4

ДЭ – Карточка 5

ДД-Карточка 6

Работа по карточкам. Приложение 3

1 балл

ДТ: постройте графики гармонических колебаний с разными высотами. (1 балл)

ДЭ,ДД:Ответьте на литературный вопрос: В.Г.Паустовский. Бросок на юг

“В день доставки дани, Сухум содрогнулся от пронзительного, просверливающего череп визга, как будто на базаре вопили, барахтаясь в мешках, сотни поросят. То визжали несмазанными колесами арбы. Их волокли невозмутимые буйволы”.

Вопрос: Почему несмазанные колеса издают такой звук?

1 балл

Ж.Верн. Робур-Завоеватель

“По второму знаку Робура подъемные винты стали вращаться с такой быстротою, которую можно сравнить лишь со скоростью вращения звуковых сирен во время акустических опытов. Производимый этими винтами звук “фрррр” поднялся примерно на октаву по звуковой шкале, однако сила его уменьшилась вследствие того, что винты вращались теперь в разреженном воздухе”.

Вопрос: Во сколько раз изменилась частота вращения винтов, если звук повысился на октаву?

1 балл

УЭ3. Тембр звука

ЧДЦ: изучение тембра звука, выяснение его связи с обертонами.

Слушая музыкальные инструменты, голоса любимых артистов изучите теоретический материал, сделайте вывод, от чего зависит тембр звука.

1 балл

ИТ, ИД,. Очень важной характеристикой звука является его спектр. Под спектром понимают распределение энергии волны по частотам. Простейший спектр отвечает чистому тону – в нем присутствует одна единственная частота. (Звук камертона). Музыкальный звук состоит из основной частоты и нескольких примесных частот, называемых обертонами. Примесные частоты кратны частоте основного тона. Например, звуки пианино и скрипки могут включать в себя до 15 – 20 различных колебаний. От состава каждого сложного звука зависит его тембр. В звуке может быть разное количество обертонов. Оно зависит от длины, толщины и материала струны, от длины и среднего диаметра духового инструмента. Обертоны могут быть разной силы, и это тоже влияет на тембр. Тембр зависит и от материала, из которого изготовлен инструмент. Медная труба, хоть и не значительно, но звучит иначе, чем такая – же труба, но из латуни.

Влияет на тембр и форма инструмента. Если одну и ту же струну натянуть на балалайку и на гитару и взять звук одной и той же высоты, тембр получится разный, потому что корпус гитары лучше откликается на низкие обертоны. Конечно же, тембр зависит и от качества инструмента.

Видите, сколько разных условий. И еще больше различных сочетаний этих условий. Отсюда и многообразие тембров.

Итак, разные инструменты отличаются друг от друга своим тембром. Музыка была бы намного беднее, если бы сами инструменты не могли бы сами варьировать свой тембр. Неповторимо меняет свой тембр скрипка, переходя от низших звуков к высшим. Очень разно умеет звучать фагот. (“Танец семи нот” Вил Лобос). В образовании тембра, участвует не только сам инструмент, но и место, где он работает.

ИД, ДД: изучите § 35 стр119-120, проведите опыт, демонстрирующий звучание тона и сложного звука, имея необходимое оборудование (камертон с молоточком, струна гитары), ДД: подготовьте устный ответ о том, как выполнялся опыт (1 балл) ИД: Объясните результаты опыта и сделайте вывод (1 балл).

ИЭ,ДЭ: изучите § 35 стр119-120, прослушайте скрипку «Мой ласковый и нежный зверь» Е.Доги и перечислите характеристики тембра, которые пришли к вам в голову при прослушивании фрагмента. (1 балл)

Источник звука человека.

Гортань - орган голосообразования. Воздух из носовой полости проходит через хоаны в верхние отделы глотки, а затем в гортань. Она представляет собой широкую трубку, суженную посередине и напоминающую песочные часы. Гортань состоит из хрящей. Спереди и с боков ее прикрывает щитовидный хрящ. У мужчин он несколько выступает вперед, образуя кадык.

В узкой части гортани находятся голосовые связки. Их две пары (верхние связки – ложные, нижние связки – истинные), но в голосообразовании участвует лишь одна, нижняя пара. Связки могут сближаться и натягиваться, то есть изменять форму щели, которая образуется между ними. Когда человек спокойно дышит, связки разведены. При глубоком дыхании они разводятся еще дальше, при пении и речи они смыкаются, остается лишь узкая щель, края которой вибрируют. Они-то и являются источником звуковых колебаний, от которых зависит высота голоса. У мужчин связки длиннее и толще, их звуковые колебания ниже по частоте, поэтому и мужской голос более низкий. У детей и женщин связки тоньше и короче, а потому их голос более высокий.

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.

Ответьте на вопрос: Почему различаются женские и мужские голоса?

1 балл

УЭ4: Громкость звука.

ЧДЦ: : изучение громкости звука, выяснение его связи с амплитудой колебаний.

Изучите § 36, стр 121-122 и дополнительный материал.(1 балл)

ИТ: по графикам гармонических колебаний определите, у какого из тел громкость звука была наибольшей. (1 балл)

ИД: Докажите, что громкость звука зависит от амплитуды колебаний (можно использовать: микрофон, осциллограф или проигрыватель Windows Media ( зрительный образ – диаграмма) (1 балл)

ИЭ: ответьте на литературный вопрос:

М.М.Пришвин. Лесной доктор

“Стали все вместе осматривать дерево. Оно было совсем свежее, и только на небольшом пространстве, не более метра в длину, внутри ствола прошел червяк. Дятел, очевидно, выслушал осину, как доктор: выстукал ее своим клювом, понял пустоту, оставляемую червем, и приступил к операции извлечения червя. И второй раз, и третий, и четвертый… Нетолстый ствол осины походил на свирель с клапанами. Семь дырок сделал “хирург” и только на восьмой захватил червяка, вытащил и спас осину”.

Вопрос: Как узнает дятел о присутствии червяка в стволе дерева?

(1 балл)

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.

Уровень шума в дБ

Выстрел из орудия Старт космической ракеты Взлет реактивного самолета Молния	170 150 140 130
Оркестр поп – музыки Тяжелый грузовик Отбойный молоток	110 100 90
Салон автомобиля Машбюро Читальный зал Сельская местность Шепот Зимний лес в безветренную погоду	70 60 40 30 20 0

допустимый

предельно

допустимый

недопустимый

Изучите § 36, стр 121-122 и дополнительный материал. (1 балл)

ДТ: Постройте графики гармонических колебаний с различной громкостью. (1 балл)

ДД: Подавая на микрофон различные звуки (голос, музыкальных инструментов) выясните, как зависит высота тона от частоты, громкость звука от амплитуды, (то же самое можно проделать используя проигрыватель Windows Media ( зрительный образ – диаграмма)

ДЭ: ответьте на литературный вопрос: Л.Н.Толстой. Рассказ аэронавта

Герой рассказа поднялся на воздушном шаре.

“Весело и легко было дышать и хотелось петь. Я запел, но голос мой был такой слабый, что я удивился и испугался своему голосу”.

Вопрос: Объясните явление.

(1 балл)

Изучите дополнительный материал с музыкальным сопровождением. Приложение 5. Предложите несколько методов борьбы с шумом. (1 балл)

Работая с таблицей «Экология и гигиена слуха», составьте памятку для младших школьников. (1 балл)

Приложение 4

«Экология и гигиена слуха»

Нарушение и ослабление слуха может быть вызвано
Внутренними изменениями	Внешними изменениями
Нарушение передачи импульса в слуховую зону коры	Сильные резкие звуки (взрыв) ведут к разрыву барабанной перепонки
Повреждение слухового нерва	Постоянные громкие шумы вызывают потерю эластичности барабанной перепонки
Образование “серной пробки” в наружном слуховом проходе	Образование “серной пробки” в наружном слуховом проходе
Нарушение передачи звуковых колебании к внутреннему уху	Попадание в наружный слуховой проход насекомых (клещ, оса) может вызвать отек среднего уха и потерю сознания

Изучите дополнительный материал с музыкальным сопровождением приложения 5. Какие шумы чаще всего встречаются в вашей местности? (1 балл)

Работая с таблицей «Экология и гигиена слуха», составьте памятку для младших школьников.(1 балл)

УЭ5: Характеристики звука

ЧДЦ: обобщить и систематизировать выявленные характеристики звука.

Работая с логической схемой связи физических и физиологических характеристик звука, отгадайте кроссворд:

		1
		2
3
	4
		5
			6

1. Упругие волны, способные вызвать у человека слуховые ощущения.

2. Качество, которое позволяет отличать одни звуки от других.

3. Прибор, издающий чистый музыкальный тон.

4. Физическая характеристика, определяющая громкость звука.

5. Единица громкости.

6. Физическая характеристика, определяющая высоту звука. (2 балла)

		Характеристики звука

	физиологические

	громкость		высота	тембр

	физические

амплитуда			частота	совокупность обертонов

Составьте логическую схему связи физиологических и физических характеристик звука. ( 2 балла)

УЭ6: Выходной контроль.

ЧДЦ: Проверить усвоение учебных элементов.

Выберите правильный ответ:

Какое выражение верно:

а) всякое звучащее тело колеблется;

б) всякое колеблющееся тело звучит.

Какие колебания называют ультразвуковыми?

а) механические колебания, частоты которых выше 20000 Гц;

б) механические колебания с частотой выше 16 Гц;

в) механические колебания, частоты которых лежат в пределах от 16 до 20000 Гц.

3. От каких величин зависит высота тона?

а) от амплитуды;

б) от частоты;

в) от громкости.

4. От чего зависит громкость звука?

а) от частоты колебаний;

б) от амплитуды колебаний;

в) от частоты и амплитуды.

5. Камертон, прикрепленный к резонансному ящику, ударили резиновым молоточком. К камертону поднесли по очереди два других камертона. Второй точно такой же, как первый. Третий – настроен на большую частоту. Какой из камертонов начнет звучать с большей амплитудой?

а) второй;

б) третий;

в) оба камертона.

Ответьте на вопрос:

6. Что произойдет, если, переключая проигрыватель, менять скорость вращения пластинки?

7. Известно, чем туже натянута струна на гитаре, тем более высокий звук она издает. Как изменится высота звучания гитарных струн при значительном повышении температуры окружающего воздуха?

8. Почему тонкий бокал, наполненный жидкостью «поет», если мокрой подушечкой пальцев водить по его торцу?

Проверьте свои ответы по коду и оцените: за каждый правильный ответ на вопросы 1 – 5 – 1 балл, за каждый правильный ответ на вопросы 6-8 – 2 балла. Подсчитайте количество баллов и занесите в лист контроля. (Код ответов:1а, 2а, 3б, 4б, 5а)

УЭ7. Подведение итогов.

ЧДЦ: Заполнить лист контроля. Оценить свои знания.

Лист контроля ( ИТ, ИД, ИЭ, ДТ,ДЭ,ДД)

УЭ	Задания (вопросы)								Итого баллов
УЭ	1	2	3	4	5	6	7	8	Итого баллов
УЭ1	1	2	1						2:4
УЭ2	1	1	1						2:3
УЭ3	1	1							1:2
УЭ4	1	1	1						2:3
УЭ5	2								0:2
УЭ6	1	1	1	1	1	2	2	2	11
Итого									25
Оценка

ИТ, ИД, ИЭ, ДТ,ДЭ,ДД Заполните лист контроля. Подсчитайте баллы за выполнение заданий. Поставьте себе итоговую оценку:

1 уровень:

7-12 –«удовлетворительно»

< 7 –«неудовл.»

2 уровень:

25 – «отлично»

16-24 – «хорошо»

12-14 – «удовлетв.»

< 12 – «неудовл.»

Дифференцированное домашнее задание (ИТ, ИЭ,ИД,ДТ,ДЭ,ДД)

«Отлично». Выполните практическую работу “Определение остроты слуха”. Для работы нужны карманные часы, метровая линейка. Источником звука могут служить тикающие часы, метроном, камертон.

Острота слуха - максимальное расстояние от звучащего предмета до исследуемого, при котором звук еще воспринимается.

Положите часы на стол и предложите членам вашей семьи, закрыв одно ухо, отойти как можно дальше, а затем начать медленно приближаться к источнику звука. То расстояние, с которого они впервые услышит тиканье часов, и будет определять остроту слуха для данного уха. Сравните эти данные. Происходит ли изменения с возрастом?

«Хорошо» - доработайте опорный конспект УЭ1 для характеристик звука.

«Удовлетворительно» - Изготовьте игрушку «детский телефон» (два спичечных коробка с натянутой между ними ниткой) и объясните как она действует.

«Неудовлетворительно»-§34-36 учебника, стр 118, упр29, стр120, упр 20.

Запишите в дневник домашнее задание в соответствии с результатом работы на уроке.

Приложение 1.

Опорный Конспект

Любой источник звука обязательно колеблется (хотя эти колебания незаметны для глаза), например, звуки голосов людей и многих животных возникают в результате колебаний их голосовых связок. Пчелы пользуются пульсирующими звуковыми сигналами. С их помощью они указывают членам семьи расстояние до обнаруженного источника корма.

У рыб для генерации звуковых сигналов используются органы которые не имеют прямого отношения к звуку (плавники, плавательный пузырь), звучание духовых инструментов, звук сирены, свист ветра.

Механические колебания в пределах от 20 Гц до 20000 Гц (передающиеся обычно через воздух) называются звуковыми. Этот диапазон частот человек воспринимает как звук.

1 Гц – одно колебание в секунду.

Механические колебания, частота которых превышает 20000 Гц, называются ультразвуковыми, а колебания с частотами менее 20 Гц – инфразвуковыми

Демонстрации опытов

1. Упругая металлическая линейка в тисках будет издавать звук, если ее свободную часть, длина которой подобрана определенным образом, привести в колебательное движение.

2. Колебание звучащей струны гитары или другого инструмента.

3. Колебания звучащего камертона частотой 440 Гц (нота ля) с бусинкой на нити, бусинка отскакивает от ветвей камертона.

Приложение 2.

“Кто как слышит”.

К

аждый 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 джонстоновы 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!

У

шей у рыб никто никогда не видел, но, тем не менее, рыбы очень чутко реагируют на звуки. Внутреннее ухо у рыб расположено в голове, оно тоненькими косточками соединено с плавательным пузырем. Через воду и тело рыбы звук доходит до этого пузыря. Он дрожит, и как барабанная перепонка, а косточки передают эту дрожь во внутреннее ухо. Так рыбы дышат плавательным пузырем.

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.

М

ногие 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.

Работа со схемой “Слуховой анализатор”. Ответьте на вопросы, используя схему:

А. Назовите отделы слухового анализатора.

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

Приложение 3.

Карточка 1

Изучение высоты звука

1. Прочитайте §35 «Высота и тембр звука» (с. 118-119).

2. Подумайте, как можно доказать, что высота тона зависит от частоты колебаний.

3. Сделайте вывод и заполните пропуски в тексте:

Высота звука зависит от…..колебаний: чем…… частота колебаний

источника звука, тем выше издаваемый звук.

Карточка 2

Изучение высоты звука.

1. Прочитайте §35 «Высота и тембр звука» (с. 118-119).

2. Проведите опыт: Зажмите в настольных тисках ножовку по металлу и приведите в колебание. Слышен звук. Уменьшите длину свободной части ножовки. Как изменилось звучание?

3. Подготовьте устный ответ о том, как выполнялся опыт.

4. Сделайте вывод и заполните пропуски в тексте:

Высота звука зависит от…. колебаний: чем…… частота колебаний

источника звука, тем выше издаваемый звук.

Карточка 3

Изучение высоты звука

1. Прочитайте §35 «Высота и тембр звука» (с. 118-119).

2. Рассмотрите таблицы:

Таблица 1

Частоты колебаний в звуках различных музыкальных инструментов:

Скрипка	260 -15000 Гц
Рояль	90 - 9000 Гц
Барабан	90 -14000 Гц
Орган	22 -16000 Гц
Саксофон (бас)	80 - 8000 Гц

Таблица 2

Диапазон голосов

Женские голоса		Мужские голоса
Контральто	170-780 Гц	Бас	80-350 Гц
Меццо - сопрано	200-900 Гц	Баритон	100-400 Гц
Сопрано	250-1000 Гц	Тенор	130-500 Гц
Колоратурное сопрано	260-1400 Гц

3. Подготовьте устный ответ о том, как зависит высота звука музыкальных инструментов или человеческого голоса от частоты звука.

4. Сделайте вывод и заполните пропуски в тексте:

Высота звука зависит от…. колебаний: чем……. частота колебаний

источника звука, тем выше издаваемый звук.

Карточка 4

Изучение высоты звука.

1. Прочитайте §35 «Высота и тембр звука» (с. 118-119).

2. Предложите из своего жизненного опыта несколько способов доказательства того, что высота звука зависит от частоты колебаний.

3. Сделайте вывод и заполните пропуски в тексте:

Высота звука зависит от…..колебаний: чем…….частота колебаний

источника звука, тем выше издаваемый звук.

Карточка 5

Изучение высоты звука

1. Прочитайте §35 «Высота и тембр звука» (с. 118-119).

2. Проведите опыт, описанный в учебнике на с.118, имея необходимое оборудование (зубчатые металлические диски, насаженные на общую ось, тонкую картонную пластинку).

3. Подготовьте устный ответ о том, как выполнялся опыт.

4. Сделайте вывод и заполните пропуски в тексте:

Высота звука зависит от…. колебаний: чем……. частота колебаний

источника звука, тем выше издаваемый звук.

Карточка 6

Изучение высоты звука.

1. Прочитайте §35 «Высота и тембр звука» (с. 118-119).

2. Прослушайте звучание различных инструментов и записи оперных арий в исполнении женских и мужских голосов.

3. Подготовьте устный ответ о том, чем различаются прослушанные фрагменты.

4. Сделайте вывод и заполните пропуски в тексте:

Высота звука зависит от…. колебаний: чем…… частота колебаний

источника звука, тем выше издаваемый звук.

Приложение 4

Ш

ум - 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.).

С

овременный 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.

Д

аже 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 э

кипажа, 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

Blog

Методические указания к работе с модулем М7 «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука» 11

Содержание