Запишите тему урока в опорный конспект.
А знаете ли вы что такое звуковая волна?
Какие существуют характеристики звука и от чего они зависят?
Шелест листьев в лесу, стрекотание кузнечика, пение птиц, шум морского прибоя - эти природные звуки человек, поначалу просто имитируя, со временем "организовал", и появилась музыка. Люди, пытаясь поставить звуки себе на службу, занялись их изучением, создав науку о звуках – АКУСТИКУ.
Мир звуков окружал человека всегда. В далекие доисторические времена они выручали его так же, как и других живых существ: помогали общаться, ориентироваться в пространстве, охотиться и просто выражать свои эмоции.
Какое движение совершает струна гитары?
(Колебательное).
Скажите, что такое источник звука?
Механические колебания, частота которых превышает 20000 Гц, называются ультразвуковыми,
Следует отметить, что указанные границы звукового диапазона условны, так как зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей их слухового аппарата.
а колебания с частотами менее 20 (16) Гц - инфразвуковыми.
Выясним, какие существуют характеристики звука и от чего они зависят, а также выясним, где применяется ультразвук и инфразвук.
Чтобы ответить на это вопрос рассмотрим следующий пример.
- Шмель машет в полете своими крылышками с меньшей частотой, чем комар: у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду, а у комара – 500-600. Поэтому полет шмеля сопровождается низким звуком (жужжанием), а полет комара – высоким (писком).
На основании вышеизложенного можно заключить, что высота звука зависит от частоты колебаний: чем больше частота колебаний, тем выше издаваемый звук.
От чего зависит высота звука?
Самая низкая частота (т.е. самая малая) частота такого сложного звука называется основной частотой, а соответствующий ее звук определенной высоты – основным тоном.
Все остальные тоны сложного звука называются обертонами.
Обертоны определяют тембр звука, т.е. такое его качество звука, которое позволяет нам отличать звуки одних источников от звуков других.
Например, мы легко отличаем звуки рояля от звука скрипки даже в том случае, если эти звуки имеют одинаковую высоту, т.е. одну и ту же частоту основного тона.
Тембр звука определяется совокупностью его обертонов.
Звук камертона является чистым тоном
В рассмотренном опыте частоты колебаний обоих звуков – тихого и громкого – одинаковы, так как источником является один и тот же камертон. Но если бы мы сравнивали звуки разных частот, то кроме амплитуды колебаний нам пришлось бы учитывать еще один фактор, влияющий на громкость. Дело в том, что чувствительность человеческого уха к звукам разной частоты различна. При одинаковых амплитудах как более громкие мы воспринимаем звуки, частоты которых лежат в пределах от 1000 до 5000 Гц. Поэтому, например, высокий женский голос с частотой 1000 Гц будет для нашего уха громче низкого мужского с частотой 200 Гц, даже если амплитуды колебания голосовых связок в обоих случаях одинаковы.
Громкость звука зависит также от его длительности и от индивидуальных особенностей слушателя.
Этот и многие другие опыты позволяют сделать вывод о том, что громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда, тем громче звук.
υзвука(воздух)=330 м/с
Среда необходима для передачи колебаний от источника звука к приёмнику, например к уху человека. Колебания источника создают в окружающей его среде упругую волну звуковой частоты. Волна, достигая уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя её колебаться с частотой, соответствующей частоте источника звука.
Опыты показывают, что различные твёрдые тела проводят звук по-разному. Упругие тела - хорошие проводники звука. Большинство металлов, дерево, газы, а также жидкости являются упругими телами и поэтому хорошо проводят звук.
Итак, в разрежённом воздухе звук распространяется плохо и совсем не распространяется в безвоздушном пространстве.
Скорость распространения звука
Опыты показывают, что различные твёрдые тела проводят звук по-разному.
Ультразвук помогает и летучим мышам, которые обладают плохим зрением или вообще ничего не видят. Издавая с помощью своего слухового аппарата ультразвуковые волны (до 250 раз в секунду), они способны ориентироваться в полете и успешно ловить добычу даже в полной темноте.
Любопытно, что у некоторых насекомых в ответ на это выработалась особая защитная реакция: отдельные виды ночных бабочек и жуков также оказались способными воспринимать ультразвуки, издаваемые летучими мышами, и, услышав их, они тут же складывают крылья, падают вниз и замирают на земле.
Ультразвуковые сигналы используются и некоторыми зубчатыми китами. Эти сигналы позволяют им охотиться на кальмаров при полном отсутствии света.
Установлено также, что ультразвуковые волны с частотой более 25 кГц вызывают болезненные ощущения у птиц. Это используется, например, для отпугивания чаек от водоемов с питьевой водой.
Источники звука устанавливаются на кораблях и подводных лодках.
Посылая короткие импульсы ультразвуковых волн, можно уловить их отражения от дна или каких либо других предметов. По времени запаздывания отраженной волны можно судить о расстоянии до препятствия (эхолокация).
Использующиеся при этом эхолоты и гидролокаторы позволяют измерять глубину моря, решать навигационные задачи (плавание вблизи скал, рифов и т.д.), осуществлять рыбопромысловую разведку (обнаруживать косяки рыб), а также решать военные задачи.
Ультразвуки дробят жидкие и твердые вещества, образуя различные эмульсии и суспензии.
С помощью ультразвука удается осуществить пайку алюминиевых изделий, что с помощью других методов сделать не удается.
Известно обследование больных с помощью УЗИ, примеров использования ультразвука в лечебной практике.
Ультразвуком лечат сейчас заболевания нервной системы и опорно-двигательного аппарата, стоматологические, урологические, гинекологические, офтальмологические и другие недуги, тем не менее, и сегодня эта область медицинской науки и техники успешно развивается.,
В промышленности по отражению ультразвука от трещин в металлических отливках судят о дефектах в изделии (дефектоскопия).
Вследствие того, что для инфразвука характерно малое поглощение, он может распространяться на большие расстояния, а поскольку скорость его распространения значительно превышает скорость перемещения области шторма, то "голос моря" может служить для заблаговременного предсказания шторма.
Инфразвук
Итак, назовите основные характеристики звука? Их всего четыре.
Используя полученные знания, решим следующие задачи:
Проверим ваши знания. Работаем самостоятельно по карточкам, которые у вас на столах.
Выбирайте тот вариант ответа, который считаете правильным.
Каким общим свойством обладают все источники звука?
Механические колебания каких частот называются звуковыми?
Какие колебания называются ультразвуковыми и инфразвуковыми?
Какие характеристики звука вам известны?
От чего зависит громкость звука?
Как распространяется звук в различных средах?
Карточки с самостоятельной работой сдаются учителю.
Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.
Email: Нажмите что бы посмотреть