Enseignement scientifique 1re

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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Projet Experimental et Numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 14
Activité 1 - documentaire

L'oreille, organe de l'audition

14 professeurs ont participé à cette page
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Introduction
Entendre, c'est capter un son, c'est-à-dire capter la vibration de l'air, caractérisée par sa fréquence et son intensité, et transmettre ce signal au cerveau sous forme d'un message nerveux électrique.
Comment l'oreille capte‑t‑-elle les sons et les transmet‑elle au cerveau ?
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Documents

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Doc. 1
Anatomie de l'oreille et devenir d'un son reçu

Anatomie de l'oreille et devenir d'un son reçu
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Variations de pression dans les différentes parties de l'oreille lors de la réception d'un son haute fréquence (en rouge) et basse fréquence (en vert).
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Doc. 2
Tympan humain, au fond du conduit auditif

Placeholder pour Tympan humain, au fond du
conduit auditifTympan humain, au fond du
conduit auditif
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À travers la membrane translucide du tympan, on peut observer le marteau, le premier des trois osselets de l'oreille moyenne.
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Supplément numérique

pour visionner une vidéo présentant le fonctionnement de l'oreille.
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Vocabulaire

Fenêtre ovale : petite membrane à l'avant de la cochlée, vibrant en fonction de l'étrier.

Lymphe : liquide remplissant les cavités de la cochlée.

Tympan : fine membrane fermant le conduit auditif, qui vibre à l'arrivée d'un son.
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Doc. 3
Le champ auditif humain

Le champ auditif humain
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Ce schéma montre l'ensemble des sons audibles en fonction de leur niveau sonore et de leur fréquence.
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Travaux pratiques

Liste du matériel disponible :

Accentueur


Beluga


Éléphant


Huppe


Lion


Test de discrimination sonore avec le logiciel Audacity.

  • Télécharger les fichiers audio.
  • Ouvrir le fichier avec Audacity
  • Si le fichier comporte deux voies,
    Placeholder pour Audacity : fichier avec deux voiesAudacity : fichier avec deux voies
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séparer les deux voies et n'en garder qu'une.
Placeholder pour Audacity : séparation des voiesAudacity : séparation des voies
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  • Choisir l'option “Spectrogramme”.
    Placeholder pour SpectrogrammeSpectrogramme
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  • Le sonogramme obtenu permet d'observer les variations de fréquence du son au cours du temps. Plus un son est aigu, plus sa fréquence est élevée. Plus un son est grave, plus sa fréquence est basse.
    Placeholder pour Audacity : variations de fréquence du sonAudacity : variations de fréquence du son
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Doc. 4
Fonctionnement de la cochlée

Fonctionnement de la cochlée
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Les vibrations de la lymphe (flèches bleues) se propagent dans les cavités et elles activent les cellules ciliées à différents niveaux de la cochlée, en fonction de leur fréquence (en rouge).
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Doc. 5
Photographie des cils vibratiles des cellules ciliées (MEB)

Placeholder pour Photographie des cils vibratiles
des cellules ciliées (MEB)Photographie des cils vibratiles
des cellules ciliées (MEB)
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Ce sont ces cellules de la cochlée qui convertissent les vibrations parcourant la lymphe en message nerveux électrique transmis au cerveau.
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Doc. 6
Photographies de la membrane sensorielle de la cochlée avant et après un traumatisme sonore (MEB)

Placeholder pour Photographies de la membrane sensorielle de la cochlée avant et après un traumatisme sonore (MEB)Photographies de la membrane sensorielle de la cochlée avant et après un traumatisme sonore (MEB)
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IHCs et OHCs : cellules ciliées internes et externes. a) membrane normale, avec les cils intacts. b) membrane avec de nombreux cils endommagés. Chaque individu possède à la naissance environ 15 000 cellules ciliées. Lorsqu'elles sont détruites, elles ne se renouvellent pas et sont à l'origine de troubles auditifs, comme la surdité.
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Questions

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1. Décrivez les différentes étapes du parcours du son, de son arrivée dans le pavillon de l'oreille jusqu'à sa conversion en message nerveux.

2. Relevez les niveaux sonores minimum et maximum perceptibles par l'oreille humaine pour un son de fréquence moyenne (1 000 Hz).

3. Précisez quelles sont les zones de la cochlée activées par un son de basse fréquence et par un son de haute fréquence.

4. Expliquez pourquoi la destruction des cellules ciliées peut être à l'origine de la surdité, en précisant pourquoi cette surdité est définitive.

5.
Synthèse
Montrez en quoi la structure de l'oreille permet de capter des sons d'intensités et de fréquences différentes.
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