Инфразвук и ультразвук - Колебания и волны

Цель: знакомство с механическими волнами околозвуковых диапазонов.

Ход урока

I. Повторение. Проверка домашнего задания

Проверку домашнего задания можно провести, выслушав ответы учащихся по вопросам к § 26 учебника.

Любые ответы у доски должны служить не только для проверки знаний отвечающих, но и для активизации познавательного процесса остальных учеников, которые, внимательно слушая, подмечают неточности в ответах, задают дополнительные уточняющие вопросы.

При этом желательно, чтобы любой ответ в итоге сопровождался дополнительными уточнениями и ценными добавлениями.

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Определение инфразвука и ультразвука.

2. Инфразвук; доклады учащихся.

3. Ультразвук; доклады учащихся.

1. Объяснение нового материала целесообразно начать с уточнения того факта, что механические волны занимают достаточно большой частотный диапазон. Поэтому слева и справа от акустического диапазона с полосой 20 Гц ≤ v_зв ≤ 20000 Гц находятся два частотных диапазона с v < 20 Гц и v > 20000 Гц, которые не воспринимаются человеческим ухом.

Механические волны, частота колебаний в которых v < (16-20) Гц, называются инфразвуковыми волнами.

А волны, для которых v > 20000 Гц, называются ультразвуковыми.

Каждый из этих диапазонов обладает своими свойствами.

2. Для инфразвуковых волн характерно то, что отдельные волны диапазона с частотой 6-8 Гц способны вызывать у человека резонирование внутренних органов, ибо собственная частота тела человека примерно такая же. Все это может приводить к локальным разрушениям внутренних органов и к кровоизлияниям. Кроме этого, инфразвук действует и на человеческую психику, что приводит к необъяснимому беспокойству и истерике.

Что-то подобное можно наблюдать, когда звучание низких частот музыкальных инструментов во время концертов резко меняет настроение слушателей.

Среди животных, скажем, медузы способны регистрировать инфразвуковые волны с частотой 8-12 Гц, которые зарождаются в зоне шторма.

Особенностью инфразвуковых волн является то, что они очень слабо поглощаются средами и поэтому могут распространяться на большие расстояния.

Далее можно заслушать сообщения учащихся о роли инфразвуковых волн в деятельности человека, о их влиянии на жизнь людей и животных.

3. Говоря об ультразвуковых волнах, можно отметить, что эти волны для ряда животных и птиц играют обычную роль как для общения (дельфины), так и для ориентирования в пространстве (летучие мыши).

Особенностью ультразвуковых волн является то, что они достаточно остронаправленные, что приводит к их малому рассеиванию при движении в средах. Эта особенность используется при работе устройств, которые помогают кораблям обнаруживать препятствие или определять форму морского дна. Это - эхолоты и гидролокаторы. Любой крупный сейнер оборудован такими устройствами. С их помощью определяют положение косяков рыб. Многие военные суда оборудованы ультразвуковыми установками для зондирования окружающего пространства.

В технике ультразвуковые установки служат для определения скрытых дефектов в массивных отливках, валах турбин, трещин в рельсах.

В медицине при помощи ультразвука дробят камни в желчных протоках и почках. При этом образуются различные суспензии, которые выводят наружу вредные образования.

Ультразвук - прекрасный стерилизатор. С помощью этих волн очень надежно и быстро уничтожаются микробы.

Домашнее задание

1. § 27 учебника; вопросы и задания к параграфу.

2. Разгадать кроссворд (учебник, с. 75).