Анализаторы. урок - конференция.

                                               Урок конференция  8 класс.

    Тема: Анализаторы.

Цель: Сформировать понятие о органах чувств человека, в особенности слухового анализатора.

Задачи: Раскрыть содержание понятие анализатор и показать особенности строение на примере слуха и равновесия, о гигиене органа слуха, показать их связующую роль организма среда, разьяснить правила гигиены слуха и равновесия, способствовать воспитанию полезных привычек по соблюдению правил гигиены продолжить развитие интеллектуальных умений через решение биологических задач, требующих логического мышления.  

                                                  План конференции.

1. Выступление:

Объявление темы конференции и формы работы. Корреспондент (журналисты).

1. Основная часть:

Строение органа слуха человека экология (экологи)звука механизм восприятия звука(физики)

1. Заключения:

Выступление психолога. Подведение итогов коференции.

                          УРОК КОНФЕРЕНЦИИ ОТКРЫВАЕТ ЖУРНАЛИСТ:

• :  Мы ведем репортаж с научного центра. Цель наша, исследовать мир звуков в вашей  лаборатории и наш первый вопрос.

1.Звук: Какова его природа, способы приема и передачи?

   Физик: Звук- это колеблющиеся тела. К  примеру приведу опыт. Соберем установку, громкоговоритель подключим к генератору звуковой частоты,  поднесем к диффузуру громкоговорителя шарик для игры в настольный теннис, подвешенный на нити. Шарик отталкивает, почему?   Его толкает диффузор, издающий звук. Меняя частоты сигнала от генератора, мы видим изменение колебаний шарика. Поясняю:  колеблиться поршень диффузор, толкая молекулы воздуха, создает области сгущение и разрежение. Под действием упругих сил молекулы из областей сгущения перемещаются в области разрежение. Направленная распространением звука  и движения молекул воздуха совпадают, поэтому звук-продальная волна. Для распространения звука нужна упругая среда-воздух звук распространяется в жидкой и твердой среде. Скорость распространения звуковых волн больше в металле, чем в жидкости, а в жидкостях больше чем в газах. Поэтому под водой хорошо слышим звуки гребных винтов, удары камней… звук движущегося поезда можно услышать, если приложить ухо к рельсам. Существует явление резонанс-это явление резкого возрастание амплитуды колебания, когда собственная частота совпадает с частотой вынуждающей силы. К примеру; представьте собаку, откликающуюся на имя шарик. Она лежит, вы ее зовете. БОБИК, РЕКС..? она не отзывается, а при имени Шарик она поворачивает голову. Таким образом делайте выводы:

1.Источниками звука являются колеблющие тела.

2.Звук распространяется в упругой среде.

3.Громкость звука зависит от площади поверхностей колеблющихся тел.

                       Слово предоставляется биологу.

• Люди общаются с помощью речи- модулированных звуковых колебаний. Звук возникает при прохождении воздуха через голосовые связки, которые находятся между хрящами гортани и образованы складками слизистой. Пространство между голосовыми связками называют  голосовой щелью. Когда люди молчат, связки расходятся и голосовая щель будет иметь вид равнобедренного треугольника.(). При пении или разговоре  связки смыкаются  выдыхаемый воздух  давит на  складки,  они начинают колебаться рождается звук. Ими управляет головной мозг, посылал по нервным  сигналы.  Высота голоса человека связаны  с длинной голосовых связок:  чем короче голосовые связки, тем больше частота их колебаний и тем выше голос. У женщин голосовые связки короче, чем у мужчин, поэтому  у них голос выше. Голосовые связки совершают от 80-10.000 колебаний в секунду окончательное формирование звука происходит в полостях носоглотки-резонаторах. Голосом люди передают не только  информацию , но и чувства, настроение, радость и гнев, угрозу, насмешку и т.д.

                                ЖУРНАЛИСТ БЕРЕТ ИНТЕРВЬЮ У ЗРИТЕЛЕЙ.

1. Почему не всякое колеблющиеся в воздухе  тело звучит?
2. Почему телеграфные столбы гудят при ветре?
3. Зачем при проверке колес вагонов вовремя стоянки поезда их простукивают молоточком?

                                              Слово берет физик

Мы теперь знаем, как распространяется звук, а хотите узнать,как оно воспринимается? МИКРОФОН он преобразует звуковые механические колебания в электричестве. Сигналы слабы и преобразуемая микрофоном энергия очень мала, поэтому можно электрические сигналы усилить.

Подсоединим микрофон к  осциллографу и начнем произносить разные буквы: А, Б, В и т д. Каждой букве соответствует своя кривая.

Журналист- А как воспринимают звук люди? Биолог:  У людей, органы слуха является слуховым аппаратом. Принцип работы, такой же строение органа слуха. Состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего уха.

 Наружное ухо образуется ушной раковиной, слуховым проходом и барабанной перепонкой. Функция-- улавливает звук-- проводит.

Среднее ухо камера (заполнена воздухом(оббьем 1-2 см³). В камере три подвижные косточки: молоточек---наковальня—стремечко молоточек---барабанная перепонка, стремечко через овальное окошко с внутренним ухом. Среднее ухо через евстахную трубу соединяется с носоглоткой. При резких перепадах давления (взлет и посадка самолета, подъем подводной лодки) рекомендуется разговаривать, открывать рот, совершать глотательные движение, т.к  при этом открывается евстахиева труба и давление на барабанную перепонку с обеих сторон вправляются.

Внутреннее ухо  находится в толще височной кости, где расположен костный лабиринт, внутри которого находится перепончатый лабиринт. Внутреннее ухо заполнено жидкостью. В его состав входят три полукружных канала—это вестибулярный аппарат, не имеющий отношения к восприятию звука, и улитка, имеющая вид спирального канала. Вдоль улиткового канала тянется основная мембрана, поперек которой наподобие лестницы натянуты волокна. На этих волокнах расположены клетки цилиндрического эпителия, которые образуют кортиев орган. На эпителиальных клетках оканчиваются чувствительные волокна слухового нерва. В улитке звуковая энергия преобразуется в энергию нервных импульсов, которая по слуховому нерву передается в слуховой центр, находящийся в височной доле коры в больших полушариях головного мозга.

СХЕМА ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕЗА УЛИТКИ, НА КОТОРОМ ВИДЕН КОРТИЕВ ОРГАН

Звуковые колебания воздуха вызывают колебания барабанной перепонки, соответствующей мембране микрофона, и через слуховые косточки передаются к внутреннему уху, где вызывают колебания жидкости, заполняющей канал улитки. При этом начинают колебаться волокна основной мембраны и так называемые волосковые клетки кортиева органа. При каждом подъеме они волосками упираются в покровную мембрану, волоски при этом сгибаются, мембранный потенциал клеток  изменяется и в нервных волокнах возникает возбуждение. Звуки разной частоты воспринимаются разными клетками улитки, напоминающей тысячеструнную арфу. Если открыть крышку фортепиано и пропеть   какую-нибудь ноту, нажав на клавишу, то соответствующая струна начинает колебаться вследствие резонанса. Примерно так же отвечают на звук волоконца улитки. По слуховому нерву, как по проводам, нервные импульса передаются в слуховой центр височной доли.    Головной мозг постоянно обрабатывает поступающие импульсы, в результате чего создаются звуковые ощущения.                                                                                          ЖУРНАЛИСТ БЕРЕТ ИНТЕРВЬЮ У УЧАСТНИКОВ КОНФЕРЕНЦИИ.

1. КАК ВЫ СЧИТАЕТЕ, БУДУТ ЛИ ВОСПРИНИМАТЬСЯ ЗВУОКВЫЕ ВОЛНЫ ИЗ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫМИ ГУМАНОИДАМИ, ЕСЛИ ПОВРЕЖДЕНА КАКАЯ-ЛИБО ЧАСТЬ СЛУХОВОГО  АНАЛИЗАТОРА? ОТВЕТ ОБОСНУЙТЕ.
2.  КАК ВЫ СЧИТАЕТЕ, КАКИМ ОБРАЗОМ ПРОИСХОДИТ ПЕРЕДАЧА ЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ИЗ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ К СЛУХОВЫМ РЕЦЕПТОРАМ У ЗЕМЛЯН? 
3. ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ КРЫЛЬЕВ КОЛИБРИ РАВНА 35-50 Гц. БУДЕТ ЛИ СЛЫШЕН ПОЛЕТ КОЛИБРИ?
4. КОГДА ПРИСЛУШИВАЮТСЯ К ОТДАЛЕННОМУ ШУМУ, ТО НЕВОЛЬНО ОТКРЫВАЮТ РОТ. ПОЧЕМУ?
5. ДВА ЧЕЛОВЕКА ПРИСЛУШИВАЮТСЯ, НАДЕЯСЬ УСЛЫШАТЬ ШУМ ПРИБИЛЖАЮЩЕГОСЯ ПОЕЗДА. ОДИН ИЗ НИХ ПРИЛОЖИЛ УХО К РЕЛЬСАМ, ДРУГОЙ—НЕТ. КТО ИЗ НИХ РАНЬШЕ УЗНАЕТ О ПРИБЛИЖЕНИИ ПОЕЗДА И ПОЧЕМУ?

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ МЕЖГАЛАКТИЧЕСКОГО СОВЕТА. Продолжаем нашу работу. Рассмотрим вопрос об экологии звука. Слово предоставляется двум астроэкологам. ПЕРВЫЙ АСТРОЭКОЛОГ. На приемник звука землян отрицательное влияние оказывает шум. ШУМ- это звук любого рода, воспринимаемый гуманоидами как неприятный, мешающий или даже вызывающий болезненные ощущения. Характерные примеры шума- свист, треск, шипение, дребежание, (рассказ сопровождается звуковыми шумами.) В крупных городах свыше 60%  гуманоидов жалуются на чрезмерный шум. Под постоянными резкими ударами звуковых волн барабанная перепонка колеблется с большой амплитудой. Из –за этого она постепенно теряет свою эластичность, и у землян притупляется слух. Помимо этого через орган слуха шум действует на центральную нервную систему и может вызывать разнообразные физиологические(усиленное сердцебиение, повышение давления) и психические(ослабление внимания, нервозность) нарушения. Длительное воздействие шума является одним из факторов, способствующих развитию язв и даже инфекционных заболеваний. Вследствие этого сокращается продолжительность жизни гуманоидов. Но земляне прекрасно понимают, что шум- дело рук человеческих, поэтому они могут и должны с ним бороться. ВТОРОЙ АСТРОЭКОЛОГ. Как правило, шум раздражает: мешает работать, отдыхать, думать. Но шум может действовать и успокаивающе. Такое влияние на человека оказывают, например, шелест листьев, рокот морского прибоя.(рассказ сопровождается записями звуков.).  Нередко  шум несет важную информацию. Авто- или мотогонщик внимательно прислушивается к звукам, которые издает мотор, шасси и другие части движущегося аппарата, ведь любой посторонний  шум может быть предвестником аварии. Шум играет существенную роль в акустике, оптике, вычислительной технике, медицине. Что же такое шум? Под ним понимают беспорядочные сложные колебания различной физической природы. Проблемы шума возникла очень давно. Уже древние времена стук колес по булыжной мостовой вызывал у многих бессонницу. А может быть, проблема возникла еще раньше, когда соседи по пещере начинали ссориться из-за того, что один из них слишком громко стучал, изготавливая каменный нож или топор? Шумовое загрязнение окружающей среды все время растет. Если в 1948 г. При обследовании жителей крупных городов на вопрос, беспокоит ли шум  в квартире. Утвердительно ответили 23% опрошенных, то в 1961 г.- уже 50%. В последнее десятилетие уровень шума в городах вырос в 10-15 раз. Шум- один из видов звука, правда, его часто называют ,,нежелательным звуком’’. Человек слышит звуки с частотой колебаний в пределах 16-20.000 Гц. Звук с частотой ниже 16 Гц называют инфразвуком, с частотой в диапазоне 20.000-10⁹ Гц- ультразвуком, а в диапазоне 10⁹-10¹³ Гц- гиперзвуком. При распространении звуковой волны, состоящей из сгущений и разрежений воздуха, давление на барабанную перепонку меняется. Единицей измерения давления является 1Н/м², а единицей мощности звука- 1Вт/м². Минимальную громкость звука, которую человек воспринимает, называют порогом слышимости. У разных людей он различен, и поэтому условно за порог  слышимости принято считать звуковое давление, равное 2х10^-5Н/м² при 1000Гц, соответствующее  мощности 10^-12Вт/м². Именно с этими величинами сравнивают измеряемый звук. Например, мощность звука моторов при взлете реактивного самолета равна 10 Вт/м², то есть превышает пороговую в 10¹³ раз. Оперировать такими большими числами неудобно. О звуках различной громкости говорят, что один громче другого не во столько-то раз, а на столько-то единиц. Единица громкости называется БЕЛОМ - по имени изобретателя телефона А. Бела (1847-1922). Громкость же измеряют в децибелах: 1дБ=0,1Б (Бел). Наглядное представление о том, как связаны между собой интенсивность звука, звуковое давление и уровень громкости, дает таблица.

Восприятие звука зависит не только от его количественных характеристик (давление и мощность), но и от его качества- частоты. Один и тот же по силе звук на разных частотах отличается по громкости. Некоторые люди не слышат звуков высокой  частоты. Так у пожилых людей  верхняя граница восприятия звука понижается до 6000Гц. Они не слышат, например, писка комара и трелей сверчка, которые издают звуки с частотой около 20.000 Гц.  Известный английский физик Д. Тиндаль так описывает одну из своих прогулок с товарищем: << Луга по обеим сторонам дороги кишели насекомыми, которые для моего уха наполняли воздух резкими  жужжанием, но мой друг ничего этого не слышал – музыка насекомых летала вне границ его слуха>>. Рассмотрим таблицу ,, ШУМ’’. На ней перечислены различные источники шума. Звуки в пределах от 0 до 80 дБ приятны для восприятия и отрицательных эмоций не вызывают. ( Включается магнитофонная запись: пение птиц, приятная музыка, шепот…) Если громкость превышает 80 дБ, шум вредно влияет на здоровье: повышает кровяное давление, вызывает нарушение ритма сердца, а продолжительное воздействие интенсивного шума ведет к глухоте. ( Включается запись рок-ансамбля.) Очень сильный звук ( с громкостью выше 180дБ) в состоянии даже вызвать разрыв барабанной перепонки. С шумом необходимо бороться. Умение соблюдать тишину- показатель культуры человека и его доброго отношения к окружающим. Тишина нужна землянам так же, как солнце и свежий воздух. АСТРОПСИХОЛОГ. Подводя итог нашей конференции, мне бы хотелось сказать несколько слов о том, что у некоторых выдающихся землян, таких как композитор Бетховен, ученый Циолковский, восприятие звука было затруднено- они попросту были глухи. Но тем не менее они продолжали творить, создавая гениальные произведения. Оказывается, при некоторых формах глухоты, когда слуховой нерв не поврежден, звук проходит через кости. Иногда глухие могут танцевать, воспринимая ритм музыки благодаря колебаниям пола. Известно, что великий композитор Людвиг ванн Бетховен, будучи глухим, слушал музыку с помощью трости, одним концом которой он опирался на рояль, держа другой в зубах. А сейчас мне хотелось бы предложить вашему вниманию произведение этого  композитора, которая называется <<Лунная соната>>: он сочинил эту сонату, начиная глохнуть, т.е. будучи частично уже глухим. (звучит 1-ячасть сонаты №14 Бетховена.) Вслушайтесь в звуки этой  музыки. Мне кажется, что композитор хотел выразить много мыслей, одной из которых была такая: возможности человека беспредельны, даже тяжелый недуг не помеха, человек постоянно, из дня в день должен стремиться к вершинам мастерства, к поиску нового, к совершенству.

                                                   ШУМ. УРОВЕНЬ ШУМА В ДБ

        -допустимый         - предельно допустимый         -недопустимый

1. Заканчивается наш репортаж с конференции по теме ,,ЗВУК, ЕГО ИСТОЧНИКИ, ВОСПРИЯТИЕ И ПЕРЕДАЧА”. Люди живут в мире звуков. ЗВУК- механическая волна. Человеческим приемником звука- ухом- как звуки воспринимаются только волны с частотой от 16- 20.000 Гц. Человеческие органы слуха и звука сложно устроены, не все процессы еще до конца изучены. Чтобы понять, сравнить, а потом сделать выводы, нужна теория, поэтому прав Людвиг Больцман, утверждая, что << нет ничего более практичного, чем хорошая теория >>.