Исследовательская работа по физике "Хорошо ли мы слышим?"

Исследовательская работа

Хорошо ли мы слышим?

© Авторы: обучающиеся 8 «А» класса Голованова Д., Казнина В.

Руководитель: Хомченко О.В., учитель физики МОУ Ишненской СОШ, 2018 г.

Цель:

Определить границы слуховой чувствительности человеческого уха, рассмотрев особенности строения слухового аппарата человека и восприятия звуков.

Содержание

• Введение
• Звуковое восприятие
• Заболевания органа слуха
• Экспериментальное исследование
• Вывод
• Это интересно!
• Источники информации

Введение

С самого рождения человек попадает в мир звуков. Уже с первых минут младенец имеет заложенные генами акустический активный слуховой аппарат.

Немного из истории

Огромный вклад для изучения физиологической акустики сделал Герман Гельмгольц. В 1863 г. вышла его книга «Учение о звуковых ощущениях как физиологическая основа акустики». Создав теорию резонанса, он создал затем на её основе учение о слуховых ощущениях, о нашем голосе, о музыкальных инструментах.

Г. Гельмгольц

Звуковой диапазон человека

Человеческое ухо воспринимает звуки в диапазоне от 16 до 20000 Гц. Верхний и нижний пределы имеют тенденцию изменяться с возрастом.

Так у маленьких детей предел слышимости достигает 22000 Гц, а у стариков понижается до 10000 Гц и ниже.

Звуковое восприятие

Внешнее ухо воспринимает звуковые волны как перепады давления (механические колебания барабанной перепонки) и преобразует их в механические колебания слуховых косточек в среднем ухе. Эти колебания порождают волны давления в жидкости, заполняющей улитку во внутреннем ухе, а те, в свою очередь, воздействуют на слуховые волоски – окончания слуховых нервов, - которые возбуждают и передают сигнал в мозг в виде нервного импульса.

Слуховые волоски

Так выглядят слуховые волоски внутри улитки. Они изгибаются под действием давления жидкости, заполняющей улитку, активируют соответствующие нейроны, и в мозг поступает сигнал.

Интенсивность звука

Минимальная интенсивность звука, воспринимаемая ухом, называется порогом слышимости.

Шум от нормального дыхания 10 дБ, и такой уровень принимают за порог слышимости людей с нормальным слухом.

Органы слуха человека наиболее чувствительны к частоте 1000-3000 Гц.

Интенсивность звука

Максимальная интенсивность звука, которую человек ещё способен воспринимать, называется порогом болевого ощущения. Он лежит в пределах 120-130 дБ. Выше этой интенсивности человек испытывает боль в ушах и возможно повреждение слухового аппарата.

Заболевания органа слуха

Глухота и тугоухость – это два самых серьезных заболевания, связанных с нарушением слуха.

Под глухотой понимается полное отсутствие или очень значительное понижение слуха. Главным признаком, отличающим ее от тугоухости, является невозможность восприятия речи окружающих.

Тугоухостью в медицине называют снижение слуха , но, в отличие от глухоты, при ней человек всё еще может распознавать человеческую речь.

Физиология заболеваний

Глухота и некоторые виды тугоухости наступают, когда внутри улитки повреждаются тоненькие слуховые волоски. Под воздействием громкой музыки или других факторов они теряют упругость и могут даже ломаться.

Изображение в сканирующем микроскопе нормальной (вверху)

и повреждённой (внизу) улитки. Стрелка указывает на место,

где волоски пропали.

Причины

нарушения слуха

• поражения органов слуха во время родов;
• недоразвитие внутреннего уха или слухового нерва;
• злоупотребление алкоголем матерью во время беременности;
• воспаление среднего уха, внутреннего уха, слуховой зоны головного мозга, слухового нерва;
• инфекционное заболевание: менингит, корь, скарлатина, грипп и другие;
• негативные воздействия окружающей среды – шум, вибрации, пары металла;
• физические травмы.

Диагностика нарушений слуха

Для определения тяжести заболеваний проводится специальное обследование – аудиометрия. Выглядит оно примерно так: человеку дают прослушать по очереди звуки основных частот различной силы. Если человек слышит звуки уже при силе 25 дБ , то слух у него нормальный, если при 40 дБ – то у него легкая тугоухость , если только при громкости звука 90 дБ – то человек, страдает тяжелой формой тугоухости . В случае, когда больной не слышит звуки речевого диапазона мощностью свыше 90 дБ , ему выставляется диагноз «глухота».

Оборудование для измерений

• Генератор звуковых частот
• Наушники

Результаты измерений

№

Левое ухо

Минимальная частота восприятия звука, Гц

1

40

2

Правое ухо

Максимальная частота восприятия звука, кГц

3

42

16

Минимальная частота восприятия звука, Гц

37

Максимальная частота восприятия звука, кГц

17

40

17

16

41

38

18

17

Больший частотный диапазон слышимости звука имеет правое ухо (от 37 Гц до 18 кГц).

Результаты измерений

№

Левое ухо

Минимальная частота восприятия звука, Гц

1

Правое ухо

Максимальная частота восприятия звука, кГц

31

2

17

24

Минимальная частота восприятия звука, Гц

3

32

16

38

Максимальная частота восприятия звука, кГц

15

36

16

15

38

15

Больший частотный диапазон слышимости звука имеет левое ухо (от 24 Гц до 17 кГц).

Обработка результатов

Диана

Частотные диапазоны слышимости

Валерия

Левое ухо

Правое ухо

40 Гц – 17 кГц

Левое ухо

37 Гц – 18 кГц

Правое ухо

24 Гц – 17 кГц

36 Гц – 15 кГц

Частотный диапазон восприятия звука человеком

от 16 Гц до 20 кГц.

Статистика

Проблема глухоты и тугоухости приобретает большое значение в связи с ее широкой распространенностью. В настоящее время глухота и клинически значимая тугоухость наблюдается у 13 млн. россиян, причем более миллиона больных – дети в возрасте до 18 лет. Один новорожденный из тысячи рождается с тотальной глухотой или глубокой тугоухостью.  Нарушения слуха выявляются у 14% россиян в возрасте 45-64 года и у 30% жителей нашей страны в возрасте старше 65 лет.

Вывод:

Природа наградила человека способностью слышать: ухо – приёмник звука.

Особенности его строения позволяют нам воспринимать звуки.

И только когда человек утрачивает способность воспринимать звуки, он начинает понимать всю ценность и красоту огромного «акустического» мира, который его окружает.

Ваши уши в ваших руках!

Берегите слух смолоду!

Это интересно!

Ушные раковины у человека сформированы индивидуально. В криминалистике существуют правила идентификации человека по форме его ушной раковины, как и по отпечаткам пальцев.

Это интересно!

Аномалии ушных раковин

Оттопыренность ушных раковин

Микротия

(маленькая ушная раковина)

Макротия

(чрезмерная величина ушной раковины)

Это интересно!

Из века в век, из поколения в поколение передаётся обычай прокалывать и украшать мочки ушей.

Спасибо

за внимание!

Источники информации

• Как это устроено? Кохлеарные слуховые имплантанты // Физика-ПС. 2007. № 11.С. 46-47. (Издат.дом «Первое сентября»).
• Сёмке А.И. Изучение слухового аппарата человека // Физика-ПС. 2007. № 23.С. 3-9. (Издат.дом «Первое сентября»).
• Рябушкина В.М. Человек и физиологическая аккустика // Физика-ПС. 2009. № 3.С. 30-31. (Издат.дом «Первое сентября»).

• Фесенко С.В. Физика для всех // Физика-ПС. 2009. № 12.С. 6-11. (Издат.дом «Первое сентября»).
• «Физика, 7-11» Библиотека электронных наглядных пособий. Версия 1.0.0.7 (ООО «Кирилл и Мефодий», 2003 г.)
• «Электронный плакат. Биология человека» (ЗАО «Новый Диск», 2008 г.)
• www.jandex.image.ru (20.02.18 г.)

Интернет-ресурсы

• http://www.krasotaimedicina.ru/diseases/zabolevanija_lor/sudden_deafness
• www.i-hear.ru
• http://www.ljplus.ru/img/p/r/prettyblueplane/SIP2001076_Veer.JPG
• http://photos2.fotosearch.com/bthumb/TBZ/TBZ153/ero1x014.jpg
• http://msnbcmedia.msn.com/j/msnbc/Components/Photos/070104/pb_070104_babies_whalen.photoblog900.jpg
• http://cdn.picapp.com/ftp/Images/f/9/4/7/Young_man_with_bf0a.jpg?adImageId=11190073&imageId=5066105
• http://www.clarfon.ro/images/img-hipoacuzia.png
• http://www.atlantaworkerscompblog.com/iStock_000000515116XSmall.jpg
• http://www.sirexton.md/userfiles/image/haircells.jpg
• http://fiz.1september.ru/2007/11/20-04.gif
• http://www.donbass.ua/multimedia/images/news/original/image_623926697110288238055470797487159442.jpg
• http://img340.imageshack.us/img340/1665/earsmusicnotes1.jpg?w=150

(22.12.17 г.)