ЗВУКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
план-конспект урока по физике (9 класс) по теме

Муниципальное общеобразовательное

автономное учреждение

гимназия № 25

Урок здоровья

ЗВУКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ

НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

г. Благовещенск, 2013

Пояснительная записка:

В разработке представлен материал о свойствах звуков слышимых и неслышимых. Рассмотрены свойства звуков, отрицательно влияющих на здоровье человека. Даны рекомендации по защите организма от вредных звуков.

МОАУ гимназия № 25

Авторы: Хабарова О.Н.

               Грибанова Н. А.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся с различными звуками, воспринимаемыми и не воспринимаемыми ухом человека; помочь формированию у школьников ответственного отношения к своему здоровью, здоровью окружающих людей.

ОБОРУДОВАНИЕ: разборная модель уха, таблица «Слуховой анализатор», магнитофон, мультимедиа, экран, компьютер, таблица громкостей:

ТАБЛИЧКИ: анатом, физик, медик, музыкант, гигиенист, специалист по нетрадиционной медицине, специалист по шуму.

ЭПИГРАФ УРОКА:

«Шум - такой же медленный

убийца, как смог»

Кнудсен

ХОД УРОКА

Под фонограмму «Лунной сонаты» Бетховена учитель читает стихотворение.

Послушай, друг!

Ты слышишь звук?

То шепот волн, то пенье птиц,

То голоса моих подруг,

То шелест листьев, трав, страниц,

То ливня шум, весенний гром,

И стук в окно, и шум шагов,

Угроза от моих врагов –

Мне даже этот звук знаком.

Учитель:

Человек всегда жил в мире звуков. С древнейших времен его окружали пение птиц, шелест дубрав, шум водопадов. Из живых существ только он в полной мере использовал свойства окружающей среды, кик противника, носителя звуков. Человек внес в мир звуков речь, музыку сделал звуки своими помощниками. Проходили века  человек трудился, творил. И теперь его окружают другие звуки: грохот движущегося транспорта, рев самолетов, душераздирающее громыхание современных ансамблей, шум работающих станков...

Так что же такое звук? Какие бывают звуки? Чем они отличаются друг от друга? Как они влияют на человеческий организм?

Физик:

ЗВУК - это упругая волна, возникающая в среде, вокруг звучащего тела. Звучащее тело создает попеременное сжатие и разряжение воздуха, благодаря упругости воздуха эти чередующиеся воздействия передаются дальше в пространстве - от слоя к слою. На слух человек воспринимает упругие волны, имеющие частоту от 16 Гц до 20 000 Гц. В воздухе звук распространяется со скоростью 330 м/с, в морской волне – 1 500 м/с, в некоторых металлах скорость звука достигает 7 000 м/с.

Какие бывают звуки? Звуки бывают разные: громкие, тихие, резкие, приятные. Чем же они отличаются друг от друга? Об одних звуках говорят, что они высокого тона, другие мы называем звуками низкого тона. Простые измерения показывают, что звуки низких тонов - это колебания малой частоты в звуковой волне. Звуку высокого тона соответствует большая частота колебания. Частота колебаний определяет тон звука. Почему говорят, что комар пищит, а муха жужжит? Потому, что комар совершает крылышками большее число взмахов (колебаний), чем муха. А если говорит о шмеле, то он «гудит», число взмахов крылышками еще меньше, чем у мухи.

Звуки различаются громкостью. Единица громкости называется белом (Б) в честь физика Генриха Бела. На практике используют единицы децибелы (дБ). Например: громкость шороха листьев - 10 дБ, шепота - 20 дБ, уличного шума - 70 дБ. Шум громкость 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение боли.

Анатом:

По таблице «Слуховой анализатор».

Органом слуха человека является ухо. Оно делится на три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины, слухового прохода и барабанной перепонки. Среднее ухо - из трех косточек: молоточка, наковальни и стремечка. Один конец молоточка упирается в среднюю часть барабанной перепонки, а другой сочленен с наковальней. Наковальня сочленена со стремечком, другой конец которого вплетен в перепонку овального окошка, ведущего во внутреннее ухо. Органом, воспринимающим звук во внутреннем ухе, является улитка. Улитка имеет 2.5 завитка и заполнена жидкостью, называемой эндолимфой. Полость улитки разделена вдоль перепонки, на которой располагается оргиев орган. Он состоит из многочисленных, неодинаковой длины, слуховых клеток, в улитке разветвляется и оканчивается слуховой нерв, идущий от головного мозга. Звуковые волны, достигая наружного уха, проходят через слуховой проход и вызывают колебания барабанной перепонки. Частота тем больше, чем выше звук, увеличение размаха связано с возрастанием силы звука. Слуховые косточки среднего уха усиливают и передают колебания барабанной перепонки в овальное окно внутреннего уха.

Специалист по нетрадиционной медицине:

Из выступления предыдущего оратора выяснено, что ушная раковина играет рупорную роль. Я придерживаюсь другого мнения и постараюсь убедить Вас в этом.

Каждый человек в течение своей жизни должен не только воспринимать и перерабатывать звуковую информацию, но и противоборствовать гигантскому потоку слуховых раздражителей. Чего больше в этом потоке полезных или вредоносных явлений, сказать не так-то просто. Непросто потому, что до сих пор, не знаем какую функцию выполняет форпост слухового анализатора - ушная раковина: рупорную или анти рупорную. Представим на минутку, что она выполняет функцию звукопроведения.

Тогда сразу же возникает неразрешимый вопрос, так сказать, анатомические и физиологические нелепости. Анатомическая нелепость заключается в том, что по своему строению ушная раковина так же похожа на рупор, как скажем, самовар на обычную суповую тарелку. Сложная конфигурация ушной раковины скорее напоминает зыбучие холмы пустыни или штормовой океан в миниатюре. Ни о каком улавливании звука при таком строении говорить не приходится. Ну, а если человека усовершенствовать? Сменить ту форму уха, которая у него в действительности, на идеальную рупорную? Что тогда будет? С физиологической точки зрения как раз ничего хорошего не будет. Резко возрастет число акустических травм, станут более опасными инфразвуковые излучения. Практически это могло бы означать появление рупорных невротиков на континенте и идиотов вместо счастливых курортников на побережье.

На фоне слайдов:

Необычно большие, изуродованные, сращенные, оттопыренные и уплощенные ушные раковины говорят о наличии наследственно-дегенеративной патологии. Грубые изменения в форме и величине ушных раковин отличаются при олигофрении, болезни Дауна, различные уродства и врожденные аномалии. Еще в III веке нашей эры наружное ухо использовалось в качестве лечебной зоны. К.Самонин рекомендовал лечить мигрень чесноком и перцем, которые обкладывал шерстью и вставлял в ухо, противоположное стороне ощущения боли. Народные врачи Корсики и Аравии издавна применяли при лечении ишиаса прижигание коленным железом ушное раковины у основания завитка и козелка. То же самое делали и монголы, использовавшие для теплотерапии нагретые камни, горячее масло и жиры. Древние египтяне говорили, что сердце есть центр кровеносной системы, из которой выходят сосуды, несущие в себе кровь, слизь, воздух, и два духа: дух жизни и дух смерти. Причем, первый дух почему-то доходит до правого радостного уха, второй до левого - печального. Любопытный обычай существовал и сохраняется до сих пор у ряда остальных племен. Индейцы шуары носят в ушах подвески с бамбуковыми палочками, некоторые африканцы - большие серьги и курительные трубки, продетые через мочку уха. По всей вероятности, такие серьги помимо ритуального назначения, имеют и другой смысл, они оказывают общетонизирующее действие.

Физик:

Мои коллеги рассказывали о звуках, которые воспринимаются ухом человека, о том, какую функцию выполняет ушная раковина. Я сделаю сообщение о тех звуках, которые называются инфразвуки. Инфразвуковые волны - это колебания с частотой меньше 16 Гц. Человеческое ухо их не воспринимает. Но в природе есть живые существа, которые улавливают инфразвуки. Так белые рыбки, живущие на дне моря, медузы. Инфразвуковые волны зарождаются в океане во время тропических штормов и подводных землетрясений. Например, в японских семья используют рыбок в аквариумах как прогнозистов погоды. Так задолго до шторма, рыбки начинают суетиться, метаться по аквариуму и рыбаки не выходят в море, потому что надвигается шторм.

Сравнительно небольшой шторм генерирует инфразвук мощность в десятки киловатт. При чем он имеет очень слабое рассеяние, преодолевая без значительного ослабления сотни и тысячи километров, как в воздухе, так и в воде. Основное излучение инфразвука происходит в диапазоне 6 Гц. Такое излучение может вызывать ощущение усталости, тоски, морской болезни. Инфразвук и частотой 7 Гц смертелен для человека. Корабль может быть достигнут звуковой волной в совершенно спокойном районе. Если частота излучения составляет 7 Гц, смерть экипажа наступает от внезапной остановки сердца. Другие частоты способны вызывать приступы безумия. Возможен механический резонанс с корпусом судна, тут же превращающийся в гигантский, всеразрущающий вибростенд.

Недаром на многих судах с исчезнувшим экипажем оказываются сломанными мачты, хотя метеосводки говорят об отсутствии ветров в этом районе. Известно, что при зарождении в океане шторма на берегу резко ухудшается состояние больных.

Возрастает число дорожных происшествий и самоубийств. Виновником этих драматических событий является так же инфразвук.

Физик:

Вы слышали о тех звуках, частота которых ниже 16 Гц. Я расскажу о звуках, частота которых свыше 20000Гц. Они называются ультразвуки. Ультразвук не воспринимается ухом человека, но в природе есть живые существа, способные издавать и слышать ультразвук. Это летучие мыши, дельфины...

Ультразвуковые волны большой мощности можно создать с помощью электрических    и магнитных методов. Ультразвук способен совершать с веществами интересные превращения, поэтому они находят широкое применение. Одно из таких превращений - дробление вещества. Если кусочек свинца или меди поместить в жидкость и подвергнуть его воздействию ультразвука, то металл будет крошиться и образует тончайшую взвесь. Особенно интересно воздействие ультразвука на биологические объекты. При чрезмерном воздействии наступают термические и химические эффекты: увеличивается количество тепла в тканях, изменяется состав и вязкость крови. Многие клетки, особенно нитеобразной формы, разрушаются под воздействием ультразвука.

Бактерии погибают или претерпевают существенные изменения. Ультразвуком можно стерилизовать молоко.

Интересна область применения ультразвука - обнаружение различных аномалий в теле больного (УЗИ - ультразвуковое исследование) - опухоли, камней, искажение формы органов и др.

В технике ультразвук нашел применение для обнаружения трещин, воздушных раковин изделиях из металла, звуколокации - определения расстояния до различных предметов, например, от косяка рыб, до подводной лодки.

Медик:

Все слышали о тех действиях, которые оказывают на человека инфразвуки и ультразвуки. Как же звуки влияют на человека? С самого раннего детства мы слышим разнообразные звуки. Ещё в младенческом возрасте мама пела нам монотонную песню, колыбельную. Она действовала на нас успокаивающе и усыпляюще. Врачей давно интересует возможность лечебного воздействия звуковых раздражителей. Применяются главным образом успокаивающие свойства звука: тихие, монотонные напевы, плавная музыка, мерные удары лопастей парохода и др. В начале с помощью звука проводили обезболивание в зубной практике. Позднее этот метод стали применять с хорошим эффектом - 78% - в акушерстве. Благоприятные результаты получили киевские специалисты по лечению ритмическими звуками низких тонов и небольшой силы больных заиканием и бронхиальной астмой. На этом же принципе был основан метод лечения психических и нервных заболеваний. В некоторых случаях этот метод оказывается более эффективным, чем лечение лекарственными препаратами.

Интересное исследование провел по лечению бессонницы еще в 1962 г. В.Ткаченко. По данным автора, из 500 человек, страдающих бессонницей, полная нормализация сна была у 76% больных. Если ребенок находится в утробе матери, то врачи доказали, что мелодичная музыка, спокойный разговор благоприятно влияют на формирование нервной системы ребенка.

Если же мать с будущим ребенком находится в постоянном шуме, то ребенок после рождения обязательно покажет свой «нервный» характер.

Музыкант:

На фоне «Лунной сонаты» Бетховена читает стихотворение:

Когда простую песню слышишь, Когда ее ты сам поешь,

Одним дыханием с ней дышишь

И в ногу вместе с ней идешь.

Послушай, как щебечут птицы,

Послушай, как поет волна,

Как дождь в окно твое стучится -

Повсюду музыка слышна.

В древности человек на каждом шагу встречался с музыкой природы: пением птиц, ревом животных, раскатами грома, журчанием ручья, звуками морского прибоя. Окруженный этими звуками, человек пытался им подражать. Общение человека с природой было одним из главных источников, из которого возникла сознательно создаваемая им музыка. Музыка была не только помощником в работе. С помощью звуков музыки усмиряли и дрессировали диких животных или заманивали в сеть рыбу. Так наши далекие предки всем своим укладом, как бы утверждали то, во что они свято верили: музыка обладает волшебной силой. Музыкальные звуки или голоса - это то же своего рода музыкальные инструменты. Различают голоса по тембру: самый высокий голос мальчика называют дискант, самый низкий мужской голос - бас. Звуки различаются между собой по высоте, по длительности, то есть по продолжительности звучания, по тембру, специфической окраске и громкости. Излишняя громкость звучания пагубно отражается на восприятии музыки. Дело в том, что слуховой нерв при продолжительном раздражении утомляется. Происходит это тогда, когда мы в течение длительного времени принимаем звуковой сигнал повышенной громкости.

Звуки различаются по тембру. Тембр и сигнал звука зависят от конструкции музыкального инструмента, материала, из которого он сделан. (Звучит небольшой фрагмент на баяне, затем на гитаре).

Гигиенист:

А какую музыку мы слушаем? Недавно немецкие врачи обследовали музыкантов трех больших оркестров, играющих так называемую поп-музыку.

Медики установили, что она отрицательно сказывает на здоровье исполнителей: чем больше им приходится играть такой репертуар, тем чаще они жалуются на головную боль и депрессию. Было выявлено, что особо чутко воспринимают музыку и звуки сердце и кровеносные сосуды. Однако не лишены «музыкального слуха» и другие внутренние органы, особенно желудок. Так же, как и сердце, он не переваривает громкие звуки. Частым профессиональным заболевание эстрадных музыкантов является язва желудка. Курьезный эксперимент провели американские ученые. Для эксперимента они взяли двух дойных коров, беспристрастных слушателей музыки.

Для одной коровы транслировалась плавная музыка, для другой - твист. «Твистовая» корова с первых же минут эксперимента пришла в негодование. «Коровьи концерты» продолжились 14 дней, и все это время записывали надои молока, которые должны были материально отразить качество духовной пищи. Победила слушательница                                            классической музыки, выдававшая на 98 фунтов молока больше, чем «твистовая» корова. Группа специалистов у нас в стране обследовала молодежь, которая непомерно увлекалась рок-музыкой, слух оказался сниженным так же, как у 85-летних стариков. (Звучит фонограмма различных шумов: работающий пылесос, дрель, шум перемены, школьного звонка). Обуздание шума - одна из острейших проблем. XX века. «Стихия шума» захлестывает улицы, заводы, дом и небо. Особенно вреден для организма интенсивный шум (выше 95 дБ), под влиянием которого понижается работоспособность, сужаются периферические сосуды, нарушается сердечный ритм, появляется необычная бледность, головная боль, повышенная раздражительность. Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Промышленный и транспортный шумы, бытовые приборы, радио и телевидение создают сильную звуковую атаку на организм.

Шумовой загрязнение окружающей среды считается в США такой же серьезной проблемой, как загрязнение воздуха и воды. Оно угрожает здоровью 80 млн. американцев. А в Норвегии при проверки слуха у большинство молодых людей было выявлено, что они не различают тихих звуков. Причина этого явления - пристрастие к джазовой музыке, усиленной электрическими устройствами.

Пагубное влияние громких звуков некоторые ученые связывают с повышенной радиацией. Внезапные громкие звуки влияют на вегетативную нервную систему, одной из важных функций которой является регулирование просвета кровеносных сосудов. Сильный, неприятный звук вызывает сердцебиение, повышение кровяного давления и содержания адреналина в крови. Не только хронический шум, но и одноразовое неожиданное действие звуков высокого напряжения, например, паровозного свита, выстрела, разрыва китайских петард, способны приводить к болезненным расстройствам нервной деятельности.

Исследование показали, что шум снижает производительность физического труда на 30%, умственного - на 60%. «Шум, - заявил американский специалист по шуму Кнудсен, - такой же медленный убийца, как смог».

Учитель биологии: (заключительное слово).

Рокочет в небе самолет,

Стучат по рельсам поезда,

Под эти звуки жизнь идет,

От них нет никому вреда.

Но вот взревел магнитофон,

Как гром войны ужасен он,

Там умолкают, свистят,

И режет ухо грязный мат.

И нашим нервам уж предел,

Ну, как спастись от децибел?

Гигиенист:

Интенсивный, постоянный шум, очень опасен для человека. Что же нужно делать, чтобы сохранить слух и здоровье? Важное место в решении проблемы шума занимает озеленение. Зеленые насаждения регулируют шумовой фон города. Так, лиственные породы поглощают более 25% звуковой энергии, а отражают и рассеивают ее - до 74%. Активно поглощают звуковую энергию и хвойные деревья.

Поэтому в городах, на свободных от застройки участках, внутри кварталов и микрорайонов создаются шумозащитные посадки. Немаловажно так же является правила гигиены слуха. Необходимо так же ограждать себя от резких, громких звуков.

Громкость музыки на школьных дискотеках не должна превышать 60-80 дБ, так как при большой громкости от этого шума дети «балдеют»; потом 75% детей имеют повышенное давление. В японских школа вместо звонков звучит музыка. Нам не мешало бы это сделать. Необходимо запретить строительство испытательных полигонов вблизи населенных пунктов.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Клюкин И.И., Удивительный мир звука. - Л: Судостроение, 1978 г. - 166с.
2. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г., Справочник по элементарной физике. - М: Наука, 1978 г. - 103с.
3. Малахова И.Н., Первые шаги в мире звуков. - М: Знание, 1977 г. - 94с.
4. Морозов   В.,   Занимательная   биоакустика. - М: Знание, 1983 г. - 184с.
5. Пёрышкин  А.В.,   Гуиник  ЕЖ,   Физика-9 - М: Дрофа, 2002 г. - 132с.
6. Расторгуев Б.П., Окно в мир звука. - М: Знание, 1978 г. - 144с.
7. Хорбенко И.Г., Звук, ультразвук, инфразвук. - М: Знание, 1978 г. - 159с.