2.4 讓聲音為人類服務

滬粵版八年級上冊物理課件讓聲音為人類服務

第二章聲音與環(huán)境學習目標實驗探究新知導入拓展延伸CONTENT學習目標01學習目標1.了解聲音的知識在音樂和建筑方面的應用，了解超聲和次聲在生活和現(xiàn)代技術(shù)中的應用2.知道噪聲的來源及控制、減弱噪聲的措施核心考點：超聲和次聲的應用，噪聲的危害和控制.新知導入02課前預習1．我國著名的北京天壇的“回音壁”和“三音石”，它們都是利用了

原理．2．聲源到兩只耳朵的

一般不同，這就造成了聲音傳到兩只耳朵的

、

及其他特征也就不同，這就是雙耳效應．3．把振動頻率

的聲音叫做超聲，超聲波作為信息載體，已應用于研究

、

等；把振動頻率

的聲音，叫做次聲，次聲的應用也已滲透到

、

和人們生活的許多方面．4.噪聲危害很大，目前主要在

、

和

三個方面采取措施消除噪聲，5．小明家對面的住戶正在裝修房間，影響了他的學習和休息，為了減小影響，小明設計了下列方案，其中最佳方案是()A．將門窗關(guān)緊B．用棉花塞住耳朵C.將門窗打開，同時用棉花塞住耳朵D．將門窗關(guān)緊，同時用棉花塞住耳朵聲音的反射距離時間強弱高于20000Hz物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)水下定位通信低于20Hz軍事經(jīng)濟消聲吸聲隔聲D實驗探究03課堂精講知識點1.聲音在生活中的應用

(1)聲音可以傳遞信息遠處隆隆的雷聲，天空中烏云密布，說明一場大雨可能即將來臨；鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌，能從聲音的特征之一——音色發(fā)現(xiàn)松動的螺栓；人體內(nèi)許多器官都在不停地運動著，運動引起振動，產(chǎn)生聲音．當器官發(fā)生病變或異常時，聲音會發(fā)生變化，醫(yī)生可以通過聽診器了解病人心肺的工作狀況；古代時霧中航行的水手通過號角的回聲判斷距離等，這都是聲音傳遞信息的例子．(2)聲音可以傳遞能量(3)聲音與音樂對聲音的研究也推動音樂的發(fā)展．現(xiàn)在，利用計算機技術(shù)進行音樂的數(shù)字合成，已經(jīng)能夠逼真地模仿出各種聲音，更好地滿足了人們的文化藝術(shù)享受．

(4)聲音與建筑現(xiàn)代建筑如禮堂、音樂廳等，都有著很高的聲學要求，它們通過采用不同的吸音材料，設置不同方向的反射板等，使聽到的聲音更為清晰、豐滿．如北京天壇的“回音壁”和“三音石”是根據(jù)聲音的反射原理建成的.【例1】以下實例中不能說明聲波可以傳遞信息的是()A．有經(jīng)驗的工人通過聽機器的運轉(zhuǎn)聲．判斷機器運轉(zhuǎn)是否正常B．醫(yī)生用聽診器可了解病人心臟工作狀況C．牙醫(yī)用超聲波清潔牙齒D．古代航行手在霧中通過號角的回聲判斷懸崖的距離【例2】聲既可以傳遞信息，也可以傳遞能量．利用超聲波“B超”可以更準確地診斷人體內(nèi)部的器官是否患病，這是利用了聲可以傳遞

的特點；外科醫(yī)生可以利用超聲波振動除去人體內(nèi)部的結(jié)石，這是利用了聲可以傳遞

的特點【練習1】電影院的墻壁上都被裝成坑坑凹凹的，俗稱“燕子泥”，其目的是()A．減弱回聲B．防止聲音振壞墻壁C．增大聲音的頻率D．增強響度【練習2】如下圖所示，醫(yī)生正在用聽診器為病人診病，聽診器運用了聲音

（填“具有能量”或“傳遞信息”）的道理；來自患者的聲音通過橡皮管傳送到醫(yī)生的耳朵，這樣可提高聲音的

（填“音調(diào)”或“響度”）．A傳遞信息響度知識點2.超聲和次聲研究發(fā)現(xiàn)，聲波的頻率范圍是很寬的，但正常人的耳朵只能聽到20Hz到20000Hz之間的聲音，低于和高于此頻率范圍的聲音人都聽不到．通常把高于20000Hz的聲音稱為超聲，低于20Hz的聲音稱為次聲．超聲有許多特殊的用途．

(1)利用超聲進行探測超聲的穿透能力很強，能沿直線傳播到很遠的地方，當碰到障礙物時，一部分超聲被反射回來．根據(jù)超聲反射回來的時間和強弱，可以判斷障礙物的位置和范圍，因此可以利用超聲探測海洋深度、魚群的位置和大小、海底的地形等．超聲還可以用來檢查金屬制品內(nèi)部有無缺陷．

(2)超聲的頻率高，能夠引起介質(zhì)的劇烈振動．利用這一特性，可以用超聲清洗儀器、洗碗、洗衣服等．

(3)超聲在醫(yī)學上的應用發(fā)展迅速．一方面可以利用超聲進行人體檢查，向身體發(fā)射一束束超聲，通過反射回來的信號可以看出體內(nèi)是不是有病變以及病變的位置、狀況等．這就是醫(yī)院里常做的“B超”．這種檢查不用開刀，不損壞身體的組織，既安全又方便．另一方面可以利用超聲進行治療，把超聲發(fā)射到有病變的部位，使人體細胞振動、發(fā)熱、加快新陳代謝，達到治療的目的．利用超聲波可以擊碎體內(nèi)結(jié)石，如腎結(jié)石，被超聲波粉碎后可以自動排出體外，使患者免受開刀之苦．(4)超聲具有許多特點，在軍事、醫(yī)療、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用如下表(5)次聲的來源：自然界中，地震、火山爆發(fā)、核爆炸、導彈發(fā)射等能產(chǎn)生次聲．(6)次聲的危害：能量很高的次聲具有很大的破壞力，對人有著極大的危害，強次聲能使機器設備破裂、飛機解體、建筑物遭到破壞；在強次聲環(huán)境中，人的平衡器官的功能將受到破壞，會產(chǎn)生惡心、眩暈、旋轉(zhuǎn)感等癥狀，嚴重的會造成內(nèi)臟出血破裂，危及生命．(7)次聲的預防：次聲破壞性強，危害性大，但人耳卻無法直接聽到，所以在生產(chǎn)等活動中要盡量防止次聲的產(chǎn)生，盡量遠離次聲源．(8)次聲的應用聲音在大氣層中的衰減，主要是由分子吸收、熱傳導和黏滯效應所引起的，相應的吸收系數(shù)與聲波頻率的二次方成正比，由于次聲波的頻率很低，所以在傳播過程中大氣對它的吸收系數(shù)很?。?，頻率為0.1Hz的次聲波不容易被空氣吸收，所以它的傳播距離就很遠.1833年8月27日，印度尼西亞的喀拉喀托火山爆發(fā)時，它所產(chǎn)生的次聲波圍繞地球轉(zhuǎn)了三圈，傳播了十幾萬千米，當時，人們利用簡單的微氣壓計曾記錄到它，次聲波不但“跑”得遠，而且它的速度大于風暴傳播的速度，所以它就成了海洋風暴來臨的前奏曲，人們可以利用次聲波來預報風暴的來臨．【例3】與人耳能聽到的聲音相比，次聲具有較小的（）A．傳播速度B．傳播能量C．振動幅度D．振動頻率【例4】聲音是由于物體的振動而產(chǎn)生的，但我們看到蝴蝶翅膀在振動時，卻聽不到其因翅膀振動而發(fā)生的聲音，這是因為蝴蝶翅膀的振動頻率

20Hz（選填“低于”或“高于”）．這種聽不到的聲波有很強的破壞性，在汶川大地震時，600多公里之外的貴陽也有不少市民出現(xiàn)頭暈、惡心等癥狀，這種現(xiàn)象就與聲波有關(guān)．我們將這種聲波稱為

聲波.【練習3】有些動物比人提前感覺到地震，是因為地震時伴有

聲波產(chǎn)生；醫(yī)生用的“B超”是利用

聲波獲得信息．【練習4】如圖所示的芯片大小只有1.5mm，它內(nèi)置56個超聲波發(fā)射器和48個接收器，當它導入心臟后，會沿著心臟中的各個主動脈或靜脈移動，實時拍攝下心臟內(nèi)血管的情況，并能精確提供病變位置．下列關(guān)于該芯片的說法中，錯誤的是（）

A．超聲波能成像B．超聲波穿透性強C．超聲波方向性好D．該芯片發(fā)出的超聲波不是由振動產(chǎn)生的次超D知識點3.控制和減弱噪聲

(1)噪聲及其來源：①從物理學角度看，噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則的雜亂無章的振動時發(fā)出的聲音。②從環(huán)境保護的角度看，凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽到的聲音起干擾作用的聲音，都屬于噪聲。學習本節(jié)內(nèi)容，要從環(huán)境保護的角度出發(fā)，理解噪聲的危害和減弱噪聲的途徑，提高保護環(huán)境的意識。而對于物理學角度所指的噪聲，本節(jié)內(nèi)容不作討論，正因如此，在某些情況下，樂音也會令人厭煩，成為污染環(huán)境的噪聲。如在家做作業(yè)時，鄰居家的音響正在播放優(yōu)美動聽的流行歌曲，如果聲音過大，就對我們的學習有干擾，就是噪聲。③噪聲主要來源于人類自身和人類發(fā)明的機器。

(2)噪聲的等級：①分貝(dB)：人們用分貝來劃分聲音的等級，它是計量聲音強弱的單位，0dB是人們剛剛能聽到的最弱聲音——聽覺下限。②為了保護聽力，應控制聲音不超過90dB；為了保證工作學習，應控制聲音不超過70dB；為了保證休息和睡眠，應控制聲音不超過50dB。(3)減弱噪聲的途徑：減弱噪聲的最終目的是降低人耳處的聲音響度，所以，要從聲音的產(chǎn)生，聲音的傳播以及人耳接收聲音這三個方面考慮：①在聲源處減弱：可以更換或改造噪聲大的機器或部件，在噪聲源處加吸聲裝置，隔聲的罩子，在內(nèi)燃機的排氣管上加消聲器等。②在傳播過程中減弱：使有噪聲的廠房門窗背向居民區(qū)，植樹造林、建立隔聲屏障來反射或吸收部分噪聲。③在人耳處減弱：在噪聲環(huán)境工作的人，可以戴上耳塞、耳罩等護耳器具，以防止噪聲損壞聽覺器官?！纠?】以下關(guān)于聲音的說法，錯誤的是（）

A．樂音和噪聲都是由于振動而產(chǎn)生的

B．聲音的傳播速度與傳播介質(zhì)的種類有關(guān)

C．發(fā)聲物體振動的頻率越高，音調(diào)越高

D．悅耳的笛聲不會成為噪聲【例6】下列事例中，屬于從噪聲的產(chǎn)生環(huán)節(jié)進行防治的是（）A．道路兩旁植樹B．上課時把手機關(guān)機或調(diào)成靜音狀態(tài)C．高架道路兩旁建隔音墻D．在飛機旁工作的人員佩戴有耳罩的頭盔【練習5】夏天的傍晚，一些中老年人喜歡跳廣場舞，優(yōu)美的舞曲是由于揚聲器的紙盆

發(fā)出的，聲音是通過

傳入人耳的，為了不影響周圍居民的生活和休息，有人建議跳舞時將音箱的音量調(diào)小，這是在

處減弱噪聲的．【練習6】為使教室內(nèi)的學生免受環(huán)境噪聲的干擾，下列哪種方法是最合理的？（）A．老師講話聲音大一些B．每個學生都戴一個防噪聲的耳罩C．教室內(nèi)安裝噪聲監(jiān)測裝置D．在教室周圍植樹振動聲源D空氣知識點4.雙耳效應兩只耳朵可以分辨聲源的方向，主要有三方面的原因：①對同一聲音，兩只耳朵感受到的強度大小不同。假如聲源在右方，則右耳聽到的聲音就比左耳大。這種響度的差別，在實踐中就形成了辨別方向的感覺。這時，我們會轉(zhuǎn)動頭顱，直到兩耳昕到同樣大的響度為止，此時聲源便處在我們的正前方或正后方；②對同一聲音，兩只耳朵感受到的時間有先后之分。假如聲源在右方，右耳比左耳離聲源近，聲音傳來，右耳先聽到，左耳后聽到。這個聲音到達右耳和左耳的時間差別，同樣在實踐中形成聲源方向的感覺。時間差別越大，越易辨別，感覺越準確。在這一點上，大象比人更有利，因為它的兩只耳朵的距離比人大得多；③對同一聲音，兩只耳朵感受到的振動的步調(diào)也不同，這樣也會引起方向感。雙耳效應與立體聲：聲源到兩只耳朵的距離一般不同，這就造成了聲音傳到兩只耳朵的時刻、強弱及其他特征也就不同，這就是雙耳效應。正是由于雙耳效應，人們可以準確地判斷聲源的方位，也就使人們聽到的聲音是立體的。【例7】蒙住你朋友的眼睛讓他安靜地坐在房間中央，頭不要轉(zhuǎn)動。然后，你拿兩枚硬幣在他的正前方、正后方或正上方敲擊?，F(xiàn)在請他說出敲響硬幣的地方，他的回答有時會令你吃驚。例如，聲音本發(fā)生在房間的這一角，他卻會指著完全相反的一角。試一試并討論這一現(xiàn)象的原因是什么?【練習7】下面不是由于雙耳效應達到的效果的是（）A．雷電來臨時，電光一閃即逝，但雷聲卻隆隆不斷B．將雙眼蒙上，也能大致確定發(fā)聲體的方位C．大象判斷聲源的位置比人判斷更準確D．舞臺上的立體聲，使人有身臨其境的感覺A隨堂檢測1.下列各種現(xiàn)象的原理與聲音的反射無關(guān)的是（)A．在空谷中叫喊可以聽到回聲B．振動的音叉在水面產(chǎn)生漣漪C.蝙蝠能在夜間準確地捕捉住蒼蠅和蚊子D.聲吶可以用來探測海洋深度2.下列事例中利用聲傳遞能量的是（)A．通過聲學儀器接收到的次聲波等信息判斷地震的方位B.利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石C．利用超聲波給金屬工件探傷D.醫(yī)生通過聽診器給病人診病3．我們生活在聲音的世界里，聲音無處不在，下列聲音中屬于噪聲的是（)①工廠車間機器的轟鳴聲②劇場中京劇表演的表演聲③清晨公園里小鳥的鳴叫聲﹐④裝修房子時的電鉆聲⑤婚慶時的爆竹聲⑥山間小溪潺潺的流水聲A.①③④B.①②⑤c.①④⑤D.①④⑤⑥BBC.4.中考期間跳廣場舞的阿姨為了減弱噪聲，自覺把音響的音量調(diào)小，這種控制噪聲的途徑（A)A．在聲源處

B．在傳播過程中

c.在人耳處

D．在聲源和人耳處5.控制環(huán)境污染是“打造宜居城市，建設優(yōu)雅遂寧”的重要舉措．居民小區(qū)禁止汽車鳴笛是從_聲源處_減弱噪聲;城區(qū)步行街上安裝了如圖所示的噪聲監(jiān)測裝置，該裝置顯示了噪聲的_響度_(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”).6.經(jīng)?？粗醒腚娨暸_“新聞聯(lián)播”節(jié)目的觀眾，只需聽聲音就知道是誰在播音，這是觀眾根據(jù)聲音的_音色_進行判斷的;大多數(shù)人能聽到的聲音的頻率范圍是_20_~20000Hz;靠近居民區(qū)的高速公路兩旁一般都安裝有隔音墻,這是在聲音_傳播過程中_減弱噪聲。7．聲波可以用來“洗”物體，把被清洗的物體放在清洗液里，讓超聲波穿過液體并引起液體的_振動，而不會損壞被洗物體，洗碗機就利用這個道理制成的.拓展延伸04第二章復習課考點突破考點1聲音的產(chǎn)生與傳播（高頻考點）考點分析：本章每年均會考查其中的一個考點，一般輪流考選擇題（有時也會考查綜合能力題如2010年）。本考點需要注意的是：（1）聲音是由物體的振動產(chǎn)生的；（2）聲音的傳播需要介質(zhì)，能夠在固體、液體和氣體中傳播，不能在真空中傳播；（3）聲音在15℃的空氣中傳播的速度是340m/s．1．下列有關(guān)聲現(xiàn)象的說法中，正確的是（）

A．一切正在發(fā)聲的物體都在振動

B．人耳能聽到各種頻率的聲音

C．聲音可以在真空中傳播

D．聲音不能在水中傳播2.下列關(guān)于聲音的說法正確的是（）

A．聲音是電磁波的一種

B．聲音的頻率越高，響度越大

C．聲音是由物體的振動產(chǎn)生的

D．聲音的振幅越大，音調(diào)越高AC考點2聲音的特性（高頻考點）考點分析：本考點是本章比較難掌握的一個考點.本考點要注意的知識：聲音的三個特征分別是：音調(diào)、響度、音色，是從不同角度描述聲音的，音調(diào)指聲音的高低，由振動頻率決定，頻率從波形上顯示為排列密集；響度指聲音的強弱或大小，是由振幅和距發(fā)聲體的距離決定的，振幅從波形上顯示為偏離平衡位置遠；音色反映了聲音的品質(zhì)和特色，不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同．1．在使用小提琴前，樂師常旋動琴弦軸以調(diào)節(jié)琴弦的松緊，俗稱“定弦”這主要是為了改變聲音的（）

A．響度B．音調(diào)

C．音色D．振幅2.在同一架鋼琴上，彈奏C調(diào)“3（mi）”和“1（dou）”這兩個音，以下說法正確的是（）

A．音色一定不同

B．音調(diào)一定不同

C．響度一定不同

D．音調(diào)、音色和響度都不同BB考點3噪聲的危害和控制（高頻考點）考點分析：本考點是高頻考點，復習時要掌握減弱噪聲的方法：在聲源處減弱、在傳播過程中減弱、在人耳處減弱.一般情況下，解答此考點的題目根據(jù)減弱噪聲的三種途徑與題目中提到的物理情景相對應，即可得到答案.1.以下四個措施中：①馬路旁的房子的窗戶采用雙層玻璃；②城市禁止機動車鳴喇叭；③馬路兩旁植樹；④高架道路兩側(cè)設隔音板墻．對控制噪音污染有作用的是（）

A．①②B．②④C．①②④D．①②③④2.控制噪聲污染應從防止噪聲產(chǎn)生、阻斷噪聲傳播和防止噪聲進入人耳三個方面著手，下列事例中屬于阻斷噪聲傳播的是（）A．中考期間考場周邊工地停止施工B．飛機場附近居民采用雙層真空窗C．工人工作時戴防噪聲耳罩D．汽車駛?cè)胧袇^(qū)禁止鳴喇叭DB考點4.聲的利用（高頻考點）復習時要注意的知識：（1）聲音可以傳遞信息，如：隆隆的雷聲預示著一場可能的大雨，“聲吶”的利用、醫(yī)用“B超”等；（2）聲音能夠傳遞能量，如：利用聲波來清洗鐘表等精細的機械，“超聲波碎石”等．1.閱讀下面的短文潛艇的“耳目”——聲吶潛艇最大的特點是它的隱蔽性，作戰(zhàn)時需要長時間在水下潛航，這就決定它不能浮出水面使用雷達觀察，而只能依靠聲吶進行探測，所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出，被稱為潛艇的“耳目”．聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置．聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz～30kHz之間，由于這