物理上冊樂音與噪聲課件滬科版

樂音與噪聲樂音是令人愉悅的、悅耳的聲音。噪聲則是令人厭煩的、刺耳的聲音。樂音與噪聲的概念樂音悅耳動聽的、令人愉快的、有規(guī)律的聲音，通常由樂器或人聲發(fā)出。噪聲刺耳難聽的、令人煩躁的、無規(guī)律的聲音，通常是由機器、交通工具等產(chǎn)生的。樂音與噪聲的區(qū)別樂音和噪聲的區(qū)別在于聲音的規(guī)律性，樂音有規(guī)律，噪聲無規(guī)律。聲音的特點聲音的產(chǎn)生物體振動產(chǎn)生聲音。振動越快，聲音的音調(diào)越高。振動幅度越大，聲音的響度越大。聲音的傳播聲音需要介質(zhì)才能傳播，如空氣、水、固體等。聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，聲音在固體中傳播最快，液體中其次，氣體中最慢。聲音的接收人耳通過耳廓收集聲音，經(jīng)由耳道傳到鼓膜，引起鼓膜振動。振動傳到聽覺神經(jīng)，最終在大腦中形成聲音的感覺。聲音的音高11.振動頻率聲音的音高與發(fā)聲體振動的頻率有關(guān)。22.高低之分頻率越高，音調(diào)越高，反之，頻率越低，音調(diào)越低。33.人耳感知人耳能聽到的頻率范圍是20Hz到20000Hz。聲音的音量音量大小聲音的強弱程度稱為音量。物理量音量由聲音的聲強決定，聲強越大，音量越大。主觀感受音量是人耳對聲音強弱的主觀感受，與聲強的大小有關(guān)。影響因素振幅距離介質(zhì)聲音的音色樂器類型不同樂器發(fā)出的聲音，音色也不同。發(fā)聲方式不同人的聲音，音色也不同。聲波形狀不同音色的聲音，其聲波形狀也不同。噪聲的概念和特點無規(guī)律的聲音噪聲指的是雜亂無章、令人厭煩的聲音，沒有規(guī)律的音調(diào)和音色。對人體有害噪聲會對聽覺造成損傷，干擾睡眠，影響工作效率，甚至導(dǎo)致心理疾病。影響生活質(zhì)量噪聲污染會破壞生態(tài)環(huán)境，降低生活質(zhì)量，影響人們的正常工作和休息。噪聲的種類工業(yè)噪聲主要來自工廠機器的運行、生產(chǎn)過程中的撞擊、摩擦等。如機器轟鳴聲、車床加工聲、鍛造聲等。交通噪聲主要來自各種交通工具的運行。如汽車鳴笛聲、火車汽笛聲、飛機引擎聲等。生活噪聲主要來自人們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N活動。如大聲喧嘩、音樂聲、裝修聲、寵物叫聲等。建筑噪聲主要來自建筑施工過程中的各種機械設(shè)備。如挖掘機、推土機、攪拌機等產(chǎn)生的噪聲。噪聲的危害噪聲會對人體造成多種危害，影響我們的身心健康。噪聲還會對工作效率和生活質(zhì)量產(chǎn)生負面影響，甚至導(dǎo)致聽力下降、高血壓、心臟病等疾病。100分貝超過100分貝的噪聲會對聽力造成損傷。120分貝超過120分貝的噪聲會引起耳痛。150分貝超過150分貝的噪聲會造成耳膜破裂。180分貝超過180分貝的噪聲可導(dǎo)致死亡。噪聲的測量方法1聲級計聲級計是一種專門用于測量噪聲的儀器。它可以測量聲音的強度，并將其轉(zhuǎn)換為人們可以理解的數(shù)值。2頻譜分析儀頻譜分析儀可以分析噪聲的頻率成分，幫助我們識別噪聲的來源和特點。3噪聲監(jiān)測系統(tǒng)一些環(huán)境監(jiān)測站會安裝噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測環(huán)境噪聲水平，并對數(shù)據(jù)進行分析和評估。聲強的單位單位符號定義瓦特每平方米W/m2每平方米面積上的聲功率分貝dB對聲強進行對數(shù)表示的單位聲強單位反映聲音的能量大小。瓦特每平方米是國際單位制中聲強的單位，分貝是常用的聲強單位，它比瓦特每平方米更方便地表示聲強的大小。聲強與音量的關(guān)系1聲強聲波在傳播過程中傳遞能量2音量人耳感受到的聲音大小3關(guān)系聲強越大，音量越大聲強是客觀物理量，可以用儀器測量。音量是主觀感受，受人耳生理和心理因素影響。聲強和音量之間并非線性關(guān)系，而是對數(shù)關(guān)系。聲強每增加10倍，音量增加1分貝。聲強級的計算1聲強級以分貝(dB)為單位表示2公式L=10lg(I/I0)3聲強每平方米聲能流4參考聲強I0=10-12W/m2聲強級是用來衡量聲音強弱的指標，它表示聲音強度與參考聲強的比值的常用對數(shù)，以分貝為單位。聲強級的計算公式為L=10lg(I/I0)，其中I為聲強，I0為參考聲強，通常取10-12W/m2。衡量噪聲大小的指標聲級計聲級計是一種專門用于測量噪聲大小的儀器。它能將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，再通過顯示器或數(shù)字顯示屏顯示出噪聲的聲壓級。分貝（dB）分貝是衡量聲音強弱的常用單位，它是以聲壓級為基礎(chǔ)定義的。10分貝的噪聲是1分貝噪聲的10倍，20分貝則是1分貝噪聲的100倍。等效聲級等效聲級是指在一定時間內(nèi)，噪聲的平均聲壓級。它能反映噪聲的總能量，是判斷噪聲污染程度的重要指標。最大聲級最大聲級是指噪聲信號中出現(xiàn)的最大聲壓級。它能反映噪聲的瞬時強度，是判斷噪聲是否會造成聽力損傷的重要指標。噪聲防治的意義11.保護聽力噪聲會損害聽力，甚至導(dǎo)致耳聾。22.提高生活質(zhì)量噪聲污染會降低生活質(zhì)量，影響休息和睡眠。33.保護環(huán)境噪聲污染會影響生態(tài)環(huán)境，破壞生物棲息地。44.促進社會發(fā)展噪聲防治有利于創(chuàng)造良好的生活和工作環(huán)境，促進社會經(jīng)濟發(fā)展。個人防護措施耳罩可以有效地阻擋噪聲進入耳朵。耳塞可以插入耳道，減少噪聲進入耳朵的程度。降噪耳機可以利用主動降噪技術(shù)，降低噪音對耳朵的傷害。佩戴安全眼鏡可以保護眼睛免受噪聲產(chǎn)生的振動和碎片的傷害。工廠噪聲治理措施11.設(shè)備降噪更換低噪聲設(shè)備，降低設(shè)備運轉(zhuǎn)速度，改進設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計。22.吸聲降噪在廠房墻壁、天花板和地面上使用吸音材料，減少聲音反射。33.隔聲降噪在噪聲源和接收點之間設(shè)置隔聲屏障，阻止聲音傳播。44.消聲降噪在管道和排氣口安裝消聲器，降低氣流產(chǎn)生的噪聲。生活噪聲治理措施綠化噪聲源在居民區(qū)周圍種植樹木、花草，可以有效吸收和阻擋噪聲傳播。降低噪聲源鼓勵居民使用低噪聲家電，避免大聲喧嘩，盡量減少噪聲源。合理規(guī)劃交通合理規(guī)劃城市交通路線，避免車輛噪音擾民，盡量減少噪音源。優(yōu)化建筑設(shè)計在建筑設(shè)計中充分考慮噪聲控制，采用隔音材料和隔聲結(jié)構(gòu)，減少噪聲傳播。城市噪聲治理措施城市規(guī)劃合理規(guī)劃城市建設(shè)，降低噪聲源密度?？刂平煌髁浚瑴p少交通噪聲。綠化環(huán)境，利用植物吸聲降噪。交通管理控制汽車尾氣排放，降低車輛噪聲。推廣新能源汽車，降低交通噪聲。加強交通執(zhí)法，減少交通噪聲。噪聲控制技術(shù)吸聲降噪吸聲材料可以吸收聲能，減少反射聲，降低噪聲。隔聲降噪隔聲材料可以阻擋聲波傳播，防止噪聲傳遞到其他區(qū)域。消聲降噪消聲器可以減弱噪聲源產(chǎn)生的噪聲，例如汽車排氣消聲器。隔振降噪隔振裝置可以減少振動噪聲的傳播，例如機器設(shè)備安裝的減振墊。聲音的反射和吸收反射聲音遇到障礙物會反射回來，形成回聲。吸收聲音遇到物體時，部分能量會被吸收轉(zhuǎn)化為熱能。材料影響不同材料的吸聲效果不同，例如海綿、毛毯吸聲效果好。遮擋減噪的原理11.阻擋聲波傳播隔音材料可以有效阻擋聲波的傳播，減少噪音的傳播距離。22.聲波能量吸收一些材料可以吸收聲波的能量，降低噪聲的強度。33.聲波的反射將聲波反射到其他方向，避免其直接傳播到人耳。44.聲波的散射通過改變聲波傳播路徑，減弱噪聲強度。聲音的傳播規(guī)律直線傳播聲音在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。繞射現(xiàn)象聲音遇到障礙物時會發(fā)生繞射現(xiàn)象，可以繞過障礙物傳播。反射現(xiàn)象聲音遇到障礙物時會發(fā)生反射，形成回聲。速度變化聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，在固體中最快，液體次之，氣體最慢。聲音的干涉和回聲聲音干涉當兩個或多個聲波在空間中相遇時，會發(fā)生干涉現(xiàn)象。干涉現(xiàn)象取決于聲波的振動情況，可以相互加強或減弱。加強干涉當聲波的振動方向一致時，波峰與波峰重合，波谷與波谷重合，聲波的振幅增大，聲音增強。減弱干涉當聲波的振動方向相反時，波峰與波谷重合，聲波的振幅減小，聲音減弱。回聲聲音在傳播過程中遇到障礙物，會發(fā)生反射，反射回來的聲音稱為回聲。超聲波的應(yīng)用超聲波清洗超聲波清洗技術(shù)利用高頻聲波產(chǎn)生空化效應(yīng)，可以有效去除物體表面的污垢，應(yīng)用于電子元件、精密儀器等清洗領(lǐng)域。超聲波探測超聲波探測儀器利用超聲波的反射特性，可用于探測物體距離、厚度、缺陷等，應(yīng)用于醫(yī)療診斷、工業(yè)檢測等領(lǐng)域。超聲波焊接超聲波焊接技術(shù)利用超聲波振動產(chǎn)生的熱量，可以將塑料、金屬等材料熔接在一起，應(yīng)用于電子產(chǎn)品、汽車制造等領(lǐng)域。亞聲波的應(yīng)用動物交流一些動物，如鯨魚，使用亞聲波進行遠距離交流。亞聲波可以傳播很遠距離，穿透海水和陸地，讓它們在廣闊的海洋中保持聯(lián)系。地震預(yù)警亞聲波可以作為地震預(yù)警的信號。地震發(fā)生時會產(chǎn)生亞聲波，通過監(jiān)測這些波，可以提前預(yù)警地震的發(fā)生，從而減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。振動的概念和特點振動的定義物體圍繞平衡位置的往復(fù)運動稱為振動。振動是一種常見的物理現(xiàn)象，我們周圍的世界充滿了振動。振動的特點振動具有周期性、頻率和振幅等特點。這些特點決定了振動的性質(zhì)和特征，影響著我們對振動的感知和理解。振動舉例鐘表的擺動、吉他弦的顫動、音叉的振動，都是常見的振動現(xiàn)象。這些振動可以產(chǎn)生聲音，也可以傳遞能量。振動的測量1測量儀器利用傳感器將振動信號轉(zhuǎn)換為電信號2示波器觀察電信號頻率、振幅波形等信息3數(shù)據(jù)分析分析振動信號找出振動頻率振動幅度4結(jié)果判定根據(jù)測量結(jié)果判斷振動的性質(zhì)是否需要控制機械振動的危害和治理機械振動會對人體造成多種危害，例如疲勞、頭痛、惡心、失眠等。還會對建筑物、設(shè)備等造成破壞，例如結(jié)構(gòu)損傷、設(shè)備故障等。為了減少機械振動的危害，需要采取相應(yīng)的治理措施，例如減振、隔振、消聲等。減振是指減少振源的振動，例如采用減振器、平衡裝置等。隔振是指將振源與周圍環(huán)境隔離開，例如采用隔振墊、隔振臺等。消聲是指降低聲音的傳播，例如采用吸聲材料、隔聲屏障等。機械振動的控制措施減振使用減振器將振動能量吸收，減小振幅。例如：汽車的減震器隔振在振源和接收物之間設(shè)置隔振裝置，阻擋振動傳播。例如：將機器安裝在隔振基座上消振利用聲學原理消除或減弱振動產(chǎn)生的噪聲。例如：在噪聲源周圍設(shè)置吸聲材料阻尼通過增加振動系統(tǒng)的