第3讲 声的利用与噪声控制

第3讲声的利用与噪声控制【学习目标】目标1：认识超声波和次声波，了解生活中声的利用。目标2：认识噪声的危害，了解生活中控制噪声的措施。【目标精析1】1．超声波．次声波的特点：超声波：（1）特点一：超声波的频率高，可在气体．液体．固体等介质中传播。应用：用声呐探测海底深度．鱼群．潜艇．暗礁等。

（2）特点二：超声波可传递很强的能量，对物体具有很强的“破碎”能力。应用：用超声波清洁牙齿，也可以用超声波来清洁其他坚硬物体表面的污垢。（3）特点三：超声波具有很强的穿透能力。应用：可以用来探测物体内部的情况，比如金属探伤，B超。次声波：人耳虽然不能听到次声，但次声具有很强的能量，具有很大的破坏力，可以震碎人体的器官，破坏建筑物，使机器破碎等。利用次声波可以预报：火山爆发．地震．海啸．台风等自然灾害。2．生活中声的利用（1）声音可以传递信息（声呐．B超等）；（2）声音可以传递能量（超声波清洗．碎石等）1．辩析熟悉的来人（传递信息）。和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。原理：不同的人发出的声音音调．响度都有可能相同，但音色绝不会相同，由于非常熟悉，我们通过辩别音色就能分辩出哪位在说话。2．听长短（传递信息）。向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。原理：不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高。3．挑选商品（传递信息）。去商店买碗．瓷器时，用手或其它物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好环。原理：有裂缝的碗．盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗．盆挑选出来，当然实际上还结合着辩别音调．观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。4．测量距离（传递信息）。对着高山大喊一声，用表测量喊出声音到听到回音的时间，利用声速就可以测出我们与高山的距离。原理：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。5．看病（传递信息）。现象一：听诊器。原理：人的体内有些器官发出的声音，如：心肺．气管．胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。现象二：B超检查。原理：频率高于2000Hz的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接收内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率．强度检测出来，并在电视屏幕上形成图像，为了判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。6．治病（传递能量）。现象：体外碎石。原理：人体的有些器官发生结石，如肾．胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉未排出体外。体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起的结石英钟激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。7．监测灾情（传递信息）。现象：通过监测次声波就可知道地震．台风的信息。原理：次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震．火山喷发．台风等都伴有次声波的产生；次声波在传播过程中减速很小，能传播的很远，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。【精选例题讲解1】例1．下列各图中，表示声音能够传递能量的是（）例2．声音能传递信息。往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为（）A.随着水位升高，音调逐渐降低B．随着水位升高，音调逐渐升高C.灌水过程中音调保持不变，音响越来越大D．灌水过程中音调保持不变，音响越来越例3．如果声音在空气中传播的速度为v1，在钢轨中的传播速度为v2，有人用锤子敲了一下笔直钢轨的一端，另一人在远距离的另一端听到两次声音的时间间隔为t，那么钢轨的长度是（）A．（v2-v1）tB．C．D．例4．如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明____________________；如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象明。橡皮膜丙橡皮膜例5．“声音具有能量吗？它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢？”某同学对其中两个问题进行探究，实验装置如上图丙所示：用塑料膜包住塑料瓶底并绷紧，用橡皮筋扎牢，瓶口对着一支点燃的蜡烛。完成表中的内容。探究内容“声音是否具有能量”“声音的能量是否与响度有关”小孔距烛焰的距离3cm3cm做法观察内容为保证每次实验声音的频率相同，你的做法是：【堂上练习1】1．人对声音的感觉有一定频率范围，大约每秒钟振动20次到20000次范围内，在此范围内能听到声音的条件是（）A．只要有发声体就可以B．只要有发声体和空气就可以C．只要有发声体和传播介质，人在任何位置都可以听到声音D．必须有发声体和传播声音的介质，而且响度也不能太小2．在空旷的电影院内看电影却听不到回声，下列分析中正确的是()A．墙壁．坐椅．地面反射回的声音频率太低，不在人的听觉范围内。B．墙壁．坐椅．地面反射回的声音与原声混在一起分辨不出来C．墙壁．坐椅．地面吸音性好，大部分声音被吸收而不反射。D．墙壁．坐椅．地面吸收了全部声音，没有声音反射。一些动物听觉的频率范围蝙蝠1000Hz~120000Hz一些动物听觉的频率范围蝙蝠1000Hz~120000Hz海豚150Hz～150000Hz猫60Hz~65000Hz大象1Hz～20000HzA．蝙蝠 B．海豚C．猫 D．大象4．2008年汶川大地震使灾区人民的生命和财产造成了巨大的损失。有关专家指出：地震后缺乏必要的自救知识，是使丧生人数增多的一个原因。以下关于被埋在废墟下的人的自救措施，最佳的是（）A．大声呼救B．见缝就钻，说不定能从废墟中爬出来C．静下来等待营救人员营救D．用硬物敲击墙壁或管道，向营救人员求救5．魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时，先在平台上点燃一支蜡烛，然后手持一面小鼓置于蜡烛附近，鼓面面对烛火。当他敲响小鼓，烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明（）A.魔术师有一种神奇的力量B.鼓面振动发声，声波能传递能量C.听到的鼓声是鼓面振动产生的超声波D.鼓面振动产生了电磁波6．以下利用了超声波的发射来获取信息的是（）A．大象的“声音”交流B．蝙蝠的“回声”定位C．外科医生对结石病人的“超声”排石D．站在天坛中央说话，会感到声音特别洪亮7．小明想估测出雷电发生处离他的位置有多远。当他看到闪电的同时开始计时，经3s听到雷声，那雷电发生处离小明米。8．如图所示，有甲．乙二人测量河岸到峭壁的距离，乙站在岸边，甲离乙20m远，他们站在一条从河岸到峭壁的直线上，甲朝天放了一枪，乙听到了两次枪响，并测得两次枪声的时间间隔为4s。河岸到峭壁的距离是m。（设声音传播速度为340m/s）【目标2精析】噪声的危害和控制音乐优美动，而小刀刮玻璃的声音刺耳难听。把悦耳动听的声音叫做乐音，把令人厌烦的声音叫做噪声．把话筒接在示波器的输入端，再把发声体放在话筒前(图16)，在示波器的荧光屏上可以显示出发声体的振动图象。先用两种乐器（小提琴．钢琴）在话筒前演奏，观察它们发声时的振动图象(图17),再用小刀在话筒前刮玻璃，观察这种声音的振动图象(图18)．从示波器上可以看出，乐音的波形是有规则的，而噪音的波形没有规则。从物理学角度看，噪声是指发声体做无规则振动发出的声音。从环保的角度看：噪声是指妨碍人们正常休息．学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。减弱噪声的方法：（1）在声源处减弱（或防止噪声产生）如：禁鸣喇叭．夜间禁止施工．摩托车排气管上的消声器等（2）在传播过程中减弱（或阻断噪声的传播）如：城市高架桥两侧安装的隔音板．路边植树．居民楼靠近公路一侧安装隔音玻璃等（3）在人耳处减弱（或阻止噪声进入人耳）如：吵杂车间里工人佩带耳罩【精选例题讲解2】例1．(2009广州中考)下列控制噪声的措施中，属于防止噪声产生的是（）A．关闭房间的门窗 B．会场内把手机调到无声状态C．高速公路旁的房屋装隔音窗 D．机场跑道工作人员使用防噪声耳塞例2．为了学生在教室上课时免受周围环境噪声干扰，下面的措施中合理有效的是（）A．教室内保持安静，不讲话B．每个学生都戴一个防噪声耳罩C．在教室周围植树D．在教室内安装噪声监测装置例3．一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静。究其原因，你认为正确的是()A．可能是大雪后，行驶的车辆减少，噪声减小B．可能是大雪蓬松且多孔，对噪声有吸收作用C．可能是大雪后，大地银装素裹，噪声被反射D．可能是大雪后，气温降低，噪声的传播速度变慢例4．某同学为了研究一组材料（泡沫塑料板．玻璃．木板．硬纸板）的隔音性能，设计并做了一个实验，他们把这些材料做成盒子，先把闹钟放入一只烧杯中，然后从听到最响的声音位置开始，慢慢地远离声源，测得听不到指针走动声音时的距离。比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能。进行实验收集到的数据为：材料听不到闹钟指针走动声音时的实际距离泡沫塑料板0.3玻璃0.6木板0.4硬纸板0.5（1）你认为该实验中,应注意哪些问题?答：（2）按隔音效果的好坏依次排列是．．．（3）总结好的隔音材料的共同特点之一是：。例5．为探究声音的反射与吸收特点，小明同学进行实验研究．(1)在玻璃圆筒内垫上一层棉花，棉花上放一块机械表，耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处，能清晰地听见表声，表声是通过传播的．(2）当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后，如图（甲）所示位置，恰好听不见表声．(3)在玻璃圆筒口正上方10cm处安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表，如图（乙）所示，则∠AOB是该光路的（人射角／反射角）．此时耳朵又能清晰地听见表声了，说明声音（能／不能）像光一样反射．(4)用海绵板代替平面镜，听见的声音明显减弱，说明海绵板吸收声音的能力（强／弱）于玻璃板．【堂上练习2】1．(2011广州中考)城市里部分道路设计成如图，这种下凹道路在控制噪声方面的作用是（）A．防止车辆产生噪声B．在声源处减弱噪声C．在人耳处减弱噪声D．在传播过程中减弱噪声2．我们都有这样的亲身经历：大雪过后，大地披上厚厚的银装，这时你会发现周围特别宁静，这是因为雪地里的微孔能吸收声音。根据这一描述，你认为会堂．剧院的墙壁做成凸凹不平的形状，或采用蜂窝状的材料，这主要是为了（）A.减小声波的反射B.增强声波的反射C.增大声音的响度D.装饰的美观些3．就环境保护而言，以下说法正确的是()A.噪声一定是难听的声音B．悦耳的歌声不可能是噪声C.噪声强度的计量可用“分贝”作为单位D．睡眠时噪声不应超过30分贝4．在亚丁湾海域，我国海军护航编队使用“金嗓子”（又名“声波炮”）震慑海盗。它的声波定向发射器外观类似喇叭，能发出150dB以上的高频声波，甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳。根据以上信息，下列说法中错误的是（）A．声波具有能量B．声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度C．使用“金嗓子”时，护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声D．“金嗓子”发出的声波是次声波5．家住三楼的王琴早上醒来，听到同学李娟在楼下喊她一起上学，下列说法错误的是（）A．王琴能听到楼下的叫喊声，说明声音可以在空气中传播B．李娟的叫喊声很大，说明她的音调高C．王琴从叫喊声中听出是李娟，她是根据声音的音色来判断的D．王琴的妈妈提醒她下楼时脚步要轻些，这是为了减弱噪声图1图26．图1．图2是乐音和噪声的波形，从图可知：图1是图1图27．如图中的甲，体育馆的顶端和四周制成特殊形状的结构；如图乙，战斗机旁的地勤工作人员都佩戴有耳罩的头盔。则：（甲）（乙）（1）．建造体育馆及制作耳罩都选择多孔疏松的材料，其作用是。（2）不同的是，甲是在减弱噪声，乙是在减弱噪声。8．现代城市在主要街道上装有噪声监测设备，如果在某一时刻装置显示的示数为50.6，这个数字的单位是，当有几辆重型汽车并排通过时，显示屏上的数据将会。（选填“增大”．“不变”或“减小”）。【课后作业】1．下列关于声现象的说法中,正确的是（）A.声在固体中传播的速度都比液体中的声速大B.声可以在固体．液体和气体等介质中传播,声也可以在真空中传播C.中考．高考期间要求学校周围噪声大的单位停工是从声源处减弱噪声D.声是由于物体的振动产生的,从环保角度上看，噪声一定是由物体无规则振动产生2．为了使道路交通更加通畅，某城市几条主干道架设了高架道路，高架道路的路面铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是（）A．保护车辆行驶安全B．减小车辆噪声污染C．增加高架道路美观D．阻止车辆废气外泄3．下列是在声源处减弱噪声的例子是（）A.特工的手枪上安上消音器B.汽车．火车的底部安上弹簧和弹性钢板C.宇航员头上戴上头盔D.星级宾馆地板上铺上地毯4．家住南田路的小军，经常被内环路上令人心烦的噪声干扰学习和休息。为降低噪声对学习的影响，小军想了一些方法。其中无效的是（）A．搬到远离内环路的新家B．在内环路