Интегрированный урок по физике и биологии в 9 классе

Интегрированный урок «Физика и биология». 9 класс.
(Открытый урок совместно с учителем биологии Чернышевой О.П.)
Тема: Слуховое восприятие звуковых волн человеком и животным миром.
Цели по физике: Показать учащимся возникновение звука, виды звуковой волны.
Познакомить с продольными и поперечными звуковыми волнами и
их характеристиками: длиной волны, частотой ( высотой) звука (Гц),
громкостью звука (децибелы).
Показать учащимся на опыте звуковые волны частот воспринимаемых
человеком от 16-17 Гц до порога слышимости 20000 Гц.
Определить порог слышимости у учащихся и присутствующих
учителей.
Женские и мужские голоса, музыкальные голоса мужчин и женщин.
Дать учащимся понятия инфразвука и ультразвука их действию на
человека и применению животным миром.
Познакомить учащихся с частотами звуковых волн воспринимаемых и
излучаемых животными.
Оборудование: тонкая металлическая линейка, волновая машина, камертон с частотой
440 Гц, звуковой генератор,
динамик, соединительные провода, раздаточный материал по
восприятию звуковых волн различными животными.
Воспитательная цель: воспитывать любовь к разнообразию животного мира.
Ход части урока (физика).
1.Показать учащимся возбуждение звуковой волны при помощи металлической линейки.
Объяснить слышимость звука (за счет звуковых волн)
2.На волновой машине показать продольные и поперечные волны (это демонстрация
звуковых волн). В каких средах распространяются звуковые волны?
а)Длина звуковой волны при частоте 100Гц: в воздузе-34 м, в воде-145м, в стали-1000м.
Скорость звука при 00С в воздухе : 331,5 м/с, в воде при 00С : 1403 м/с, в стали при
200С: 5000 – 6100 м/с.
б)Частотный диапазон у мужчин при обычном разговоре, Гц ----------------- 85 - 200 Гц.
Частотный диапазон у женщин при обычном разговоре, Гц ---------------- 160 - 340 Гц
Примерное число колебаний голосовых связок при пении, Гц:
(Длина голосовых связок у певцов: бас – 2,5 см, тенор – 1,7 – 2,0 см, сопрано – 1,5 см)
(Рекордная высота звука женского голоса при пении – 2350 Гц.)
Мужские голоса
Бас
80 – 350 Гц
Баритон
100 – 400 Гц
Тенор
130 – 500 Гц
Женские голоса
Контральто
170 – 780 Гц
Меццо - сопрано
200 – 1000 Гц
Сопрано
250 – 1000 Гц
Колоратурное сопрано 260 – 1400 Гц
в)Громкость звука характеризуется амплитудой колебаний в звуковой волне и
измеряется в децибелах. 130 децибел (100 Вт/м2 в системе «СИ») – порог болевого
ощущения, то есть порог выносливости уха человека.
10 децибел – шепот низкой громкости.
20 децибел – шепот средней громкости.
40 децибел – тихий разговор.
50 децибел – разговор средней громкости.
70 децибел – шум пишущей машинки.
80 децибел – шум работающего двигателя грузового автомобиля.
100 децибел – громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5 – 7 метров.
120 децибел – шум работающего трактора на расстоянии одного метра.
Шум более 90 децибел способствует возникновению раковых клеток у человека.
Шум высокой громкости заметно снижает производительность умственного и
физического труда.
Стандарты САН ПИНа по тишине в квартирах:
Днем громкость шума в квартирах не должна превышать – 40 децибел.
Ночью громкость шума в квартирах не должна превышать – 30 децибел.
(для сравнения: 30 децибел – тиканье часов на расстоянии 1 метра.)
Шум может повышать давление крови, учащать или замедлять пульс, понижать
кислотность желудочного сока, кровообращение мозга, ослаблять память, снижать
остроту слуха.
3.Способность человека воспринимать звуки от 16 – 17 Гц до 20000 Гц, диапозон
звуковых волн воспринимаемых молодыми людьми. (чертеж на доске).
Показать на опыте звуковые волны от 20 Гц до 20000 Гц при помощи звукового
генератора и динамика. Определить верхний звуковой порог частоты у присутствующих
на уроке.
4.Объяснить учащимся, что такое инфразвук и ультразвук и их значение.
а)(Английский физик Роберт Вуд принес спецаппарат, излучающий инфразвуковые
волны в театр и включил – все разбежались). Особо опасна частота 7 – 8 Гц, при такой
частоте наступает резонанс в черепной коробке человека.
б)Ультразвук – летучие мыши, дельфины, киты и т. д.
(изобретение сонара, эхолота, гидролокатора). Применение в медицине: УЗИ,
мамография, (диагностика и лечение) и т. д.
5.Раздать листки с диаграммами частот звуковых волн воспринимаемых некоторыми
животными. Ответить на вопросы:
а) Может ли человек слышать дельфина?
б) Могли ли бы услышать друг друга рыбы и бабочки, будь они в одной среде?
в) Какое животное слышит самое большее звуков различных частот?
г) У кого диапазон слышимых частот шире у кошки или собаки?
Учитель физики:
Козулин А.В.