第3講 聲的利用與噪聲控制

第3講聲的利用與噪聲控制【學(xué)習(xí)目標(biāo)】目標(biāo)1：認(rèn)識(shí)超聲波和次聲波，了解生活中聲的利用。目標(biāo)2：認(rèn)識(shí)噪聲的危害，了解生活中控制噪聲的措施。【目標(biāo)精析1】1．超聲波．次聲波的特點(diǎn)：超聲波：（1）特點(diǎn)一：超聲波的頻率高，可在氣體．液體．固體等介質(zhì)中傳播。應(yīng)用：用聲吶探測(cè)海底深度．魚群．潛艇．暗礁等。

（2）特點(diǎn)二：超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量，對(duì)物體具有很強(qiáng)的“破碎”能力。應(yīng)用：用超聲波清潔牙齒，也可以用超聲波來清潔其他堅(jiān)硬物體表面的污垢。（3）特點(diǎn)三：超聲波具有很強(qiáng)的穿透能力。應(yīng)用：可以用來探測(cè)物體內(nèi)部的情況，比如金屬探傷，B超。次聲波：人耳雖然不能聽到次聲，但次聲具有很強(qiáng)的能量，具有很大的破壞力，可以震碎人體的器官，破壞建筑物，使機(jī)器破碎等。利用次聲波可以預(yù)報(bào)：火山爆發(fā)．地震．海嘯．臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害。2．生活中聲的利用（1）聲音可以傳遞信息（聲吶．B超等）；（2）聲音可以傳遞能量（超聲波清洗．碎石等）1．辯析熟悉的來人（傳遞信息）。和您朝夕相處的人在室外說話時(shí)，我們通過聽聲音就知道是哪位在說話。原理：不同的人發(fā)出的聲音音調(diào)．響度都有可能相同，但音色絕不會(huì)相同，由于非常熟悉，我們通過辯別音色就能分辯出哪位在說話。2．聽長短（傳遞信息）。向暖水瓶中倒水時(shí)，聽聲音就能了解水是不是滿了。原理：不同長度的空氣柱，振動(dòng)發(fā)聲時(shí)發(fā)聲頻率不同，空氣柱越長，發(fā)出的音調(diào)越低；暖水瓶中水越多，空氣柱就越短，發(fā)出的聲音頻率越高，音調(diào)也就越高，特別是水剛好倒?jié)M瞬間，音調(diào)會(huì)陡然升高。3．挑選商品（傳遞信息）。去商店買碗．瓷器時(shí)，用手或其它物品輕敲瓷器，通過聲音就能判斷瓷器的好環(huán)。原理：有裂縫的碗．盆發(fā)出的聲音的音色遠(yuǎn)比正常的瓷器差，通過音色這一點(diǎn)就能把壞的碗．盆挑選出來，當(dāng)然實(shí)際上還結(jié)合著辯別音調(diào)．觀察形態(tài)等方法，但主要還是通過音色來辨別的。4．測(cè)量距離（傳遞信息）。對(duì)著高山大喊一聲，用表測(cè)量喊出聲音到聽到回音的時(shí)間，利用聲速就可以測(cè)出我們與高山的距離。原理：聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來就產(chǎn)生了回聲。5．看?。▊鬟f信息）。現(xiàn)象一：聽診器。原理：人的體內(nèi)有些器官發(fā)出的聲音，如：心肺．氣管．胃等發(fā)生病變時(shí)，器官發(fā)出的聲音在某些特征上有所變化，醫(yī)生通過聽診器能聽出來，依此來診斷病情?，F(xiàn)象二：B超檢查。原理：頻率高于2000Hz的聲音稱為超聲波，超聲波有一定的穿透性，醫(yī)生用某些信號(hào)器產(chǎn)生超聲波，向病人體內(nèi)發(fā)射，同時(shí)接收內(nèi)臟器官的反射波，通過儀器把反射波的頻率．強(qiáng)度檢測(cè)出來，并在電視屏幕上形成圖像，為了判斷病情提供了重要的依據(jù)，B超利用的是回聲原理。6．治?。▊鬟f能量）?，F(xiàn)象：體外碎石。原理：人體的有些器官發(fā)生結(jié)石，如腎．膽等，最好的治療措施就是用體外碎石機(jī)把體內(nèi)結(jié)石擊碎，變成粉未排出體外。體外碎石機(jī)利用的就是超聲波，用超聲波穿透人體引起的結(jié)石英鐘激烈震蕩，使之碎化。這主要利用了聲波能傳遞能量的性質(zhì)。7．監(jiān)測(cè)災(zāi)情（傳遞信息）?，F(xiàn)象：通過監(jiān)測(cè)次聲波就可知道地震．臺(tái)風(fēng)的信息。原理：次聲波是頻率低于20赫茲的聲音，人類無法聽到。一些自然災(zāi)害如地震．火山噴發(fā)．臺(tái)風(fēng)等都伴有次聲波的產(chǎn)生；次聲波在傳播過程中減速很小，能傳播的很遠(yuǎn)，通過監(jiān)測(cè)傳來的次聲波就能獲取某些自然災(zāi)害的信息。【精選例題講解1】例1．下列各圖中，表示聲音能夠傳遞能量的是（）例2．聲音能傳遞信息。往保溫瓶里灌開水的過程中，聽聲音就能判斷壺里水位的高低，因?yàn)椋ǎ〢.隨著水位升高，音調(diào)逐漸降低B．隨著水位升高，音調(diào)逐漸升高C.灌水過程中音調(diào)保持不變，音響越來越大D．灌水過程中音調(diào)保持不變，音響越來越例3．如果聲音在空氣中傳播的速度為v1，在鋼軌中的傳播速度為v2，有人用錘子敲了一下筆直鋼軌的一端，另一人在遠(yuǎn)距離的另一端聽到兩次聲音的時(shí)間間隔為t，那么鋼軌的長度是（）A．（v2-v1）tB．C．D．例4．如圖甲所示，用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉時(shí)，泡沫塑料球被彈起，這個(gè)現(xiàn)象說明____________________；如圖乙所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，這個(gè)現(xiàn)象明。橡皮膜丙橡皮膜例5．“聲音具有能量嗎？它具有的能量與聲音的響度和頻率是不是有關(guān)呢？”某同學(xué)對(duì)其中兩個(gè)問題進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如上圖丙所示：用塑料膜包住塑料瓶底并繃緊，用橡皮筋扎牢，瓶口對(duì)著一支點(diǎn)燃的蠟燭。完成表中的內(nèi)容。探究內(nèi)容“聲音是否具有能量”“聲音的能量是否與響度有關(guān)”小孔距燭焰的距離3cm3cm做法觀察內(nèi)容為保證每次實(shí)驗(yàn)聲音的頻率相同，你的做法是：【堂上練習(xí)1】1．人對(duì)聲音的感覺有一定頻率范圍，大約每秒鐘振動(dòng)20次到20000次范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)能聽到聲音的條件是（）A．只要有發(fā)聲體就可以B．只要有發(fā)聲體和空氣就可以C．只要有發(fā)聲體和傳播介質(zhì)，人在任何位置都可以聽到聲音D．必須有發(fā)聲體和傳播聲音的介質(zhì)，而且響度也不能太小2．在空曠的電影院內(nèi)看電影卻聽不到回聲，下列分析中正確的是()A．墻壁．坐椅．地面反射回的聲音頻率太低，不在人的聽覺范圍內(nèi)。B．墻壁．坐椅．地面反射回的聲音與原聲混在一起分辨不出來C．墻壁．坐椅．地面吸音性好，大部分聲音被吸收而不反射。D．墻壁．坐椅．地面吸收了全部聲音，沒有聲音反射。一些動(dòng)物聽覺的頻率范圍蝙蝠1000Hz~120000Hz一些動(dòng)物聽覺的頻率范圍蝙蝠1000Hz~120000Hz海豚150Hz～150000Hz貓60Hz~65000Hz大象1Hz～20000HzA．蝙蝠 B．海豚C．貓 D．大象4．2008年汶川大地震使災(zāi)區(qū)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。有關(guān)專家指出：地震后缺乏必要的自救知識(shí)，是使喪生人數(shù)增多的一個(gè)原因。以下關(guān)于被埋在廢墟下的人的自救措施，最佳的是（）A．大聲呼救B．見縫就鉆，說不定能從廢墟中爬出來C．靜下來等待營救人員營救D．用硬物敲擊墻壁或管道，向營救人員求救5．魔術(shù)師表演“會(huì)跳舞的火焰”節(jié)目時(shí)，先在平臺(tái)上點(diǎn)燃一支蠟燭，然后手持一面小鼓置于蠟燭附近，鼓面面對(duì)燭火。當(dāng)他敲響小鼓，燭火就隨著鼓聲舞動(dòng)。這一現(xiàn)象說明（）A.魔術(shù)師有一種神奇的力量B.鼓面振動(dòng)發(fā)聲，聲波能傳遞能量C.聽到的鼓聲是鼓面振動(dòng)產(chǎn)生的超聲波D.鼓面振動(dòng)產(chǎn)生了電磁波6．以下利用了超聲波的發(fā)射來獲取信息的是（）A．大象的“聲音”交流B．蝙蝠的“回聲”定位C．外科醫(yī)生對(duì)結(jié)石病人的“超聲”排石D．站在天壇中央說話，會(huì)感到聲音特別洪亮7．小明想估測(cè)出雷電發(fā)生處離他的位置有多遠(yuǎn)。當(dāng)他看到閃電的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)3s聽到雷聲，那雷電發(fā)生處離小明米。8．如圖所示，有甲．乙二人測(cè)量河岸到峭壁的距離，乙站在岸邊，甲離乙20m遠(yuǎn)，他們站在一條從河岸到峭壁的直線上，甲朝天放了一槍，乙聽到了兩次槍響，并測(cè)得兩次槍聲的時(shí)間間隔為4s。河岸到峭壁的距離是m。（設(shè)聲音傳播速度為340m/s）【目標(biāo)2精析】噪聲的危害和控制音樂優(yōu)美動(dòng)，而小刀刮玻璃的聲音刺耳難聽。把悅耳動(dòng)聽的聲音叫做樂音，把令人厭煩的聲音叫做噪聲．把話筒接在示波器的輸入端，再把發(fā)聲體放在話筒前(圖16)，在示波器的熒光屏上可以顯示出發(fā)聲體的振動(dòng)圖象。先用兩種樂器（小提琴．鋼琴）在話筒前演奏，觀察它們發(fā)聲時(shí)的振動(dòng)圖象(圖17),再用小刀在話筒前刮玻璃，觀察這種聲音的振動(dòng)圖象(圖18)．從示波器上可以看出，樂音的波形是有規(guī)則的，而噪音的波形沒有規(guī)則。從物理學(xué)角度看，噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)則振動(dòng)發(fā)出的聲音。從環(huán)保的角度看：噪聲是指妨礙人們正常休息．學(xué)習(xí)和工作的聲音，以及對(duì)人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。減弱噪聲的方法：（1）在聲源處減弱（或防止噪聲產(chǎn)生）如：禁鳴喇叭．夜間禁止施工．摩托車排氣管上的消聲器等（2）在傳播過程中減弱（或阻斷噪聲的傳播）如：城市高架橋兩側(cè)安裝的隔音板．路邊植樹．居民樓靠近公路一側(cè)安裝隔音玻璃等（3）在人耳處減弱（或阻止噪聲進(jìn)入人耳）如：吵雜車間里工人佩帶耳罩【精選例題講解2】例1．(2009廣州中考)下列控制噪聲的措施中，屬于防止噪聲產(chǎn)生的是（）A．關(guān)閉房間的門窗 B．會(huì)場(chǎng)內(nèi)把手機(jī)調(diào)到無聲狀態(tài)C．高速公路旁的房屋裝隔音窗 D．機(jī)場(chǎng)跑道工作人員使用防噪聲耳塞例2．為了學(xué)生在教室上課時(shí)免受周圍環(huán)境噪聲干擾，下面的措施中合理有效的是（）A．教室內(nèi)保持安靜，不講話B．每個(gè)學(xué)生都戴一個(gè)防噪聲耳罩C．在教室周圍植樹D．在教室內(nèi)安裝噪聲監(jiān)測(cè)裝置例3．一場(chǎng)大雪過后，人們會(huì)感到外面萬籟俱靜。究其原因，你認(rèn)為正確的是()A．可能是大雪后，行駛的車輛減少，噪聲減小B．可能是大雪蓬松且多孔，對(duì)噪聲有吸收作用C．可能是大雪后，大地銀裝素裹，噪聲被反射D．可能是大雪后，氣溫降低，噪聲的傳播速度變慢例4．某同學(xué)為了研究一組材料（泡沫塑料板．玻璃．木板．硬紙板）的隔音性能，設(shè)計(jì)并做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們把這些材料做成盒子，先把鬧鐘放入一只燒杯中，然后從聽到最響的聲音位置開始，慢慢地遠(yuǎn)離聲源，測(cè)得聽不到指針走動(dòng)聲音時(shí)的距離。比較各種情況下這段距離的大小就可以比較不同材料的隔聲性能。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)為：材料聽不到鬧鐘指針走動(dòng)聲音時(shí)的實(shí)際距離泡沫塑料板0.3玻璃0.6木板0.4硬紙板0.5（1）你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)注意哪些問題?答：（2）按隔音效果的好壞依次排列是．．．（3）總結(jié)好的隔音材料的共同特點(diǎn)之一是：。例5．為探究聲音的反射與吸收特點(diǎn)，小明同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究．(1)在玻璃圓筒內(nèi)墊上一層棉花，棉花上放一塊機(jī)械表，耳朵靠近玻璃圓筒口正上方10cm處，能清晰地聽見表聲，表聲是通過傳播的．(2）當(dāng)耳朵水平移動(dòng)離開玻璃圓筒口一段距離后，如圖（甲）所示位置，恰好聽不見表聲．(3)在玻璃圓筒口正上方10cm處安放一塊平面鏡，調(diào)整平面鏡的角度直到眼睛能從鏡面里看到表，如圖（乙）所示，則∠AOB是該光路的（人射角／反射角）．此時(shí)耳朵又能清晰地聽見表聲了，說明聲音（能／不能）像光一樣反射．(4)用海綿板代替平面鏡，聽見的聲音明顯減弱，說明海綿板吸收聲音的能力（強(qiáng)／弱）于玻璃板．【堂上練習(xí)2】1．(2011廣州中考)城市里部分道路設(shè)計(jì)成如圖，這種下凹道路在控制噪聲方面的作用是（）A．防止車輛產(chǎn)生噪聲B．在聲源處減弱噪聲C．在人耳處減弱噪聲D．在傳播過程中減弱噪聲2．我們都有這樣的親身經(jīng)歷：大雪過后，大地披上厚厚的銀裝，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)周圍特別寧靜，這是因?yàn)檠┑乩锏奈⒖啄芪章曇?。根?jù)這一描述，你認(rèn)為會(huì)堂．劇院的墻壁做成凸凹不平的形狀，或采用蜂窩狀的材料，這主要是為了（）A.減小聲波的反射B.增強(qiáng)聲波的反射C.增大聲音的響度D.裝飾的美觀些3．就環(huán)境保護(hù)而言，以下說法正確的是()A.噪聲一定是難聽的聲音B．悅耳的歌聲不可能是噪聲C.噪聲強(qiáng)度的計(jì)量可用“分貝”作為單位D．睡眠時(shí)噪聲不應(yīng)超過30分貝4．在亞丁灣海域，我國海軍護(hù)航編隊(duì)使用“金嗓子”（又名“聲波炮”）震懾海盜。它的聲波定向發(fā)射器外觀類似喇叭，能發(fā)出150dB以上的高頻聲波，甚至比噴氣式飛機(jī)引擎的噪聲還要刺耳。根據(jù)以上信息，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．聲波具有能量B．聲波定向發(fā)射器喇叭狀外觀可以減少聲音的分散，從而增大響度C．使用“金嗓子”時(shí)，護(hù)航官兵佩戴耳罩是在人耳處減弱噪聲D．“金嗓子”發(fā)出的聲波是次聲波5．家住三樓的王琴早上醒來，聽到同學(xué)李娟在樓下喊她一起上學(xué)，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．王琴能聽到樓下的叫喊聲，說明聲音可以在空氣中傳播B．李娟的叫喊聲很大，說明她的音調(diào)高C．王琴從叫喊聲中聽出是李娟，她是根據(jù)聲音的音色來判斷的D．王琴的媽媽提醒她下樓時(shí)腳步要輕些，這是為了減弱噪聲圖1圖26．圖1．圖2是樂音和噪聲的波形，從圖可知：圖1是圖1圖27．如圖中的甲，體育館的頂端和四周制成特殊形狀的結(jié)構(gòu)；如圖乙，戰(zhàn)斗機(jī)旁的地勤工作人員都佩戴有耳罩的頭盔。則：（甲）（乙）（1）．建造體育館及制作耳罩都選擇多孔疏松的材料，其作用是。（2）不同的是，甲是在減弱噪聲，乙是在減弱噪聲。8．現(xiàn)代城市在主要街道上裝有噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備，如果在某一時(shí)刻裝置顯示的示數(shù)為50.6，這個(gè)數(shù)字的單位是，當(dāng)有幾輛重型汽車并排通過時(shí)，顯示屏上的數(shù)據(jù)將會(huì)。（選填“增大”．“不變”或“減小”）?！菊n后作業(yè)】1．下列關(guān)于聲現(xiàn)象的說法中,正確的是（）A.聲在固體中傳播的速度都比液體中的聲速大B.聲可以在固體．液體和氣體等介質(zhì)中傳播,聲也可以在真空中傳播C.中考．高考期間要求學(xué)校周圍噪聲大的單位停工是從聲源處減弱噪聲D.聲是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,從環(huán)保角度上看，噪聲一定是由物體無規(guī)則振動(dòng)產(chǎn)生2．為了使道路交通更加通暢，某城市幾條主干道架設(shè)了高架道路，高架道路的路面鋪設(shè)“海綿”瀝青，部分路段兩側(cè)設(shè)有高3m左右的透明板墻，鋪設(shè)“海綿”瀝青和安裝這些板墻的主要目的是（）A．保護(hù)車輛行駛安全B．減小車輛噪聲污染C．增加高架道路美觀D．阻止車輛廢氣外泄3．下列是在聲源處減弱噪聲的例子是（）A.特工的手槍上安上消音器B.汽車．火車的底部安上彈簧和彈性鋼板C.宇航員頭上戴上頭盔D.星級(jí)賓館地板上鋪上地毯4．家住南田路的小軍，經(jīng)常被內(nèi)環(huán)路上令人心煩的噪聲干擾學(xué)習(xí)和休息。為降低噪聲對(duì)學(xué)習(xí)的影響，小軍想了一些方法。其中無效的是（）A．搬到遠(yuǎn)離內(nèi)環(huán)路的新家B．在內(nèi)環(huán)路