资源简介

2.4 让声音为人类服务
导学目标
1．了解现代技术中与声有关的应用。
2．知道防治噪声的途径。
重点难点
重点：超声、次声的应用；控制和减弱噪声的途径。
难点：控制和减少恼人的噪声。
导学过程
【自主学习】
活动一、声音与音乐
自学教材第42页“声音与音乐”回答以下问题
1.音乐家们运用不同的 、 、配上伴音、和声等，组成不同的旋律，构成了动人的音乐。
活动二、声音与建筑
阅读教材第42页“声音与建筑”回答以下问题
2.回音壁、三音石的声学原理：声音的 。
活动三、阅读教材第44页“超声与次声”回答以下问题：
3.人耳的听觉频率范围： Hz～ Hz。
4.超声：振动频率高于 Hz的声音。
5.次声：振动频率低于 Hz的声音。
6.声的利用：传递 、传递 。
7.习总书记在青岛考察时指出，发展海洋科研是推动强国战略的重要方向。我国自主研发的深海水声学探测器，安装了包括导航、水声通信测速、團象信号传输等多部不同功能的声呐，声呐使用时发出的是 　 　（填“超声波”或“次声波”）。超声波在真空中 　 　（选填“能”或“不能”）传播。
活动四、噪声的危害与控制
阅读教材第44-45页“噪声的危害与控制”，回答以下问题
8.从环保的角度说，一切干扰人们 的声音，即对听觉和身心健康有损害的声音都叫 。
9.控制和减少噪声的措施： 、 、 。
10.下列属于在声源处控制噪声的是（　　）
A．摩托车的消声器 B．隔音蛟龙
C．防噪声耳罩 D．隔音板墙
11.为了使教室内的学生免受环境噪声干扰，采取下面的哪些方法是有效、合理的（　　）
A．在教室周围植树
B．每个学生都戴一个防噪声的耳罩
C．老师讲话声音大一些
D．教室内安装噪声监测装置
【合作探究】
1．（2023秋 腾冲市期末）把一块石头扔进水里，可以看到一圈圈的波纹向四周散去，水面上的树叶也随之起伏。我们说，扔石头的能量通过水波传给了树叶。声波也是一种波，那么，声波能传递能量吗？现提供以下实验器材：扬声器、蜡烛、火柴。为了证明声波能传递能量，应进行的操作是 　 　；如果观察到 　 　的实验现象，则能初步说明声波能传递能量。
2．（2023秋 阳城县期末）现代生活中噪声污染无处不在，为了减少噪声的危害，实验小组选购了三种不同材质的耳塞。为了比较这些耳塞的隔音性能，请你设计实验进行探究。
（1）需要添加的实验器材：　 　。
（2）实验步骤：　 　。
（3）实验结论：　 　。
3．（2023秋 清远期末）近几年，一些城市道路由从前的水泥路面变成了沥青路面，如图所示。小明发现汽车驶过时产生的噪声比从前小多了，那么汽车行驶的噪声是否与路面的材料有关呢？
下表是小明在网上查到的同一辆轿车在不同路面行驶时噪声的测试数据：
实验次数 车速km/h 水泥路面噪声 沥青路面噪声
1 72 85.4 78.5
2 108 92.6 80.6
（1）由表格信息填空，在表格中出现了一个不足之处：　 　。人们以 　 　为单位来表示声音强弱的等级。
（2）根据表中的数据，你可以得出结论：
①同一辆车在 　 　一定时，沥青路面上行驶时产生的噪声 　 　；
②同一辆车在 　 　（选填“相同”或“不同”）路面上行驶，车速越 　 　，噪声越大。
（3）请你猜想：除上述因素外，汽车行驶在路面上产生噪声的大小还可能跟 　 　（写出一个因素）有关。
当堂检测
1．（2024 交城县模拟）如图所示是一款新型的折叠导盲杖，使用时导盲杖会持续发出超声波，若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。关于导盲杖发出的超声波与提示音进行比较，下列叙述正确的是（　　）
A．超声波不是由物体振动产生的
B．超声波的传播不需要介质
C．超声波的频率比提示音的频率高
D．人耳能听见超声波
2．（2024 华龙区校级开学）声在日常生活中有很多用途，下列事例中属于利用超声波的是（　　）
A．播放歌曲 B．教师讲课
C．洁牙 D．敲打西瓜鉴别生熟
3．（2024 增城区一模）如图，手机与音叉位置保持不变，先后两次敲击音叉发声过程中用手机软件测出音叉发声的数据如表，第2次敲击的音叉振动比第1次（　　）
记录时间 频率/Hz 声音的强弱等级/dB
第1次 256 70
第2次 256 50
A．振幅小 B．振幅大 C．振动快 D．振动慢
4．（2024 长春一模）快速路两侧安装有玻璃墙，用来减弱噪声污染。下列减弱噪声的途径与此相同的是（　　）
A．关闭门窗减弱噪音 B．学校附近禁止鸣笛
C．机器上安装消音器 D．戴上防噪声的耳罩
5．（2023秋 东莞市校级月考）如图1，驰名中外的北京天坛，始建于明朝，人称“声学三奇”的回音壁、三音石、圆丘，是建筑师利用声音的 　 　造成的奇特效果。我国新一代的战斗机飞行速度可超过声速，当飞机飞行突破音障时会产生音爆，同时机身周围常常会有白雾出现，如图2所示。音爆的产生是因为 　 　（选填“空气”或“飞机”）振动产生的。堵住一只耳朵，只用另一只耳朵听声音，不能准确判断声源方位，说明人耳靠 　 　效应来判断声源位置。
6．（2024春 江宁区校级月考）医生正在用听诊器为病人诊病，如图所示，来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，减少声音的分散，这样可以提高声音的 　 　（选填“音调”或“响度”）。超声波水雾机利用超声波能将水打散而形成白雾，是因为超声波具有 　 　（选填“信息”或“能量”）。
7．（2024 礼县模拟）人们根据蝙蝠的“回声定位”原理制成了导盲仪，导盲仪是利用 　 　（选填“超声波”或“次声波”）探测前进道路上的障碍物，这是利用了声波能传递 　 　（选填“信息”或“能量”）。
8．（2024 姑苏区校级模拟）如图是立在街头的噪声监测仪，显示噪声值：68.4 　 　（填单位）。
医院使用的B超是 　 　波，它在空气中的传播速度一般是 　 　m/s。B超成像是利用声音能够传递 　 　（能量/信息）。
9．（2024 福州模拟）在深夜小明正欲入睡时，从邻居家传来了悠扬的二胡独奏曲《二泉映月》，二胡独奏曲声是由二胡琴弦的 　 　产生的；此时二胡独奏曲声对小明来说属于 　 　（选填“噪声”或“乐音”）。
10．（2023秋 郑州期末）如图所示，“入班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯，这是提醒同学们交流时要减小声音的 　 　（声音的特性），从控制噪声的角度分析，这是在 　 　处减弱噪声的。
11．（2024 商河县一模）图中的甲和乙是乐音和噪声的波形图，属于噪声的是 　 　图。控制噪声、减弱噪声有三条途径，如图丙的交通标志，是在 　 　控制噪声。
12．（2024 梁园区校级一模）初中学业水平考试，要求监考教师监考时不能穿硬底鞋，这是从 　 　减弱噪声；开考前，学校广播会发出“请各位同学遵守考场纪律”等相关提示语，其声源振动频率在20Hz至 　 　Hz之间。
13．（2024 东莞市校级一模）如图所示是一款超声波驱鼠器。在通电工作时，它发出的超声波和普通声音一样都是由于物体 　 　产生的，但是这种声波由于它的 　 　（填“振幅”或“频率”）不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到，它 　 　（填“可以”或“不可以”）通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的。
14．（2023秋 呈贡区校级期末）声，看不见，摸不着，有的声（如超声波和次声波）人们甚至无法听到。那么声真的能传递能量吗？为了弄清这个问题，小宇自己动手设计了一个简单的实验，小宇想到了两种直观表现声能的方案：
第一种，如图甲所示，在声源前放一个轻小的塑料片，通过观察塑料片是否运动来做出分析与判断；
第二种，如图乙所示，在声源前放一支点燃的蜡烛，通过观察烛焰是否运动来做出分析与判断。
你认为第 　 　种方案较好。
理由是 　 　。
15.（2023秋 江城区期中）为了探究声音的反射与吸收特点，小华进行了如下实验探究。
（1）在玻璃筒内垫上一层棉花，棉花上放一个正在响铃的闹钟，耳朵靠近玻璃筒口正上方10cm处，能清晰地听见闹钟声，闹钟声是通过 　 　传播到人耳的。当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后，如图甲所示，恰好听不见闹钟声。
（2）在玻璃筒口正上方安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了，说明声音 　 　（选填“能”或“不能”）像光一样反射。
（3）若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 　 　（选填“强”或“弱”）于玻璃板。
（4）同组的小明和小红利用棉布、锡箔纸和泡沫塑料这三种材料探究不同物体的隔声性能。
①小明将机械闹钟放入鞋盒内，分别盖上 　 　（选填“不同”或“相同”）厚度的不同隔声材料。接着他一边听秒针走动的声音，一边向后退，直到听不见声音为止。然后他分别测量并记录此处到鞋盒的距离（如下表）。分析表中数据可知，待测材料中隔声性能最好的可能是 　 　。小明在远离声源的过程中，他所听到声音的 　 　（选填“响度”或“音调”）发生改变。
材料 棉布 锡箔纸 泡沫塑料
距离/m 1.5 2.0 1.0
②为了进一步验证，小红认为还可以保持 　 　相同，分别改变不同隔声材料的厚度，直到测试者听不见声音为止。然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能。若所用材料越厚，则说明其隔声性能越 　 　（选填“好”或“差”）。
参考答案及解析
【自主学习】
1.音调 响度
2.反射
3.20；20000
4.20000
5.20
6.信息；能量
7.超声波；不能。
【解析】声呐是利用超声波能够回声定位的原理制成的。声呐可以测定物体的位置和距离；声音的传播需要介质，超声波不能在真空中传播。
8.休息、学习和工作；噪声
9.声源处减弱；传播过程中减弱；人耳处减弱
10.A。
【解析】A.摩托车的消声器消声，是在声源处弱噪声，故A正确；
B.隔音蛟龙，是在传播过程中减弱噪声，故B错误；
C.工作人员使用防声耳罩，是在人耳处减弱噪声，故C错误；
D.隔音板墙，是在传播过程中减弱噪声，故D错误。
11.A。
【解析】A.在教室周围植树可以有效的在噪声的传播过程中减弱噪声，故A正确；
B.学生戴耳罩虽然可以在接收处减弱噪声，但老师讲课声音也听不见，无效，故B错误；
C.老师讲话声音大并不会降低噪声对学生上课的干扰，故C错误；
D.教室内安装噪声监测装置，只能监测噪声的大小，无法减弱噪声，故D错误。
【合作探究】
1．【解析】现提供以下实验器材：扬声器、蜡烛、火柴。为了证明声波能传递能量，应进行的操作是：在无风的环境中，将点燃的蜡烛放在扬声器前面；如果观察到使扬声器发声蜡烛火焰摆动的实验现象，则能初步说明声波能传递能量。
【答案】在无风的环境中，将点燃的蜡烛放在扬声器前面；使扬声器发声蜡烛火焰摆动。
2．【解析】比较这些耳塞的隔音性能，可在相同的声源工作时，戴上不同材质的耳塞，通过声源距离人的远近和能否听到声音进行判断，
所以实验器材，除了需要三种不同材质的耳塞之外，还需要用到闹钟和刻度尺；
实验步骤如下：在相同的声源工作时，戴上不同材质的耳塞，当人的耳朵听不到声音时，测量声源到人的距离；
可得到的实验结论是：声源离人越近，戴上耳塞后，耳朵听不到声音，说明耳塞的隔音性能越好。
【答案】闹钟和刻度尺；在相同的声源工作时，戴上不同材质的耳塞，当人的耳朵听不到声音时，测量声源到人的距离；声源离人越近，戴上耳塞后，耳朵听不到声音，说明耳塞的隔音性能越好。
3．【解析】（1）表格中出现了一个不足之处是没有写出噪声的单位；人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级；
（2）根据表中数据分别纵向对比，车型和路面不变，速度越大，噪声越大；
车型和车速不变时，沥青路面比水泥路面噪声小；
（3）此题为开放试题，结合生活经验从轮胎方面进行分析，比如轮胎的气压、轮胎的花纹、轮胎的材料以及车身重等等。
【答案】（1）没有写出噪声的单位；分贝；
（2）车速；小；相同；大；
（3）车轮的材料。
【当堂训练参考答案】
1．【解析】A、一切正在发声的物体都在振动，故A错误；
B、一切声的传播都需要介质，故B错误；
C、超声波的频率高于20000Hz，提示音能被人听到，频率在20Hz到20000Hz之间，所以超声波的频率比提示音的频率高，故C正确；
D、超声波的频率高于人的听觉频率范围，所以人听不到超声波，故D错误。
【答案】C。
2．【解析】超声波人耳是听不到的，而播放的歌曲、教师讲课、敲打西瓜鉴别生熟这些现象人们都可以听到，不是超声波，洁牙是利用了超声波。ABD错误，C正确。
【答案】C。
3．【解析】响度是人耳感觉到的声音的大小，物理学规定响度大小的单位是分贝（dB）；
由表格数据可知，第2次敲击的音叉振动比第1次的响度小，振幅越小，响度越小；
第2次敲击的音叉振动与第1次振动频率相同，都是256Hz，则两次振动快慢相同。
故A正确，BCD错误。
【答案】A。
4．【解析】快速路两侧安装有玻璃墙，用来减弱噪声污染，是在声音的传播过程中减弱噪声；
A、关闭门窗，是在传播过程中减弱噪声，故A合题意；
B、中考期间，考场周围禁止鸣笛，是在声源处减弱噪声，故B不合题意；
C、在机器上安装消音器，是在声源处减弱噪声，故C不合题意；
D、车间工人佩戴防噪耳罩，是在入耳处减弱噪声，故D不合题意。
【答案】A。
5．【解析】驰名中外的北京天坛里的回音壁，三音石，圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果；
声音是由物体振动产生的，音爆的产生是因为空气振动产生的；
声源到两只耳朵的距离不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其它特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。这就是双耳效应，因此，堵住一只耳朵，只用另一只耳朵听声音不能准确判断声源的位置。
【答案】反射；空气；双耳。
6．【解析】医生用听诊器为病人诊病，是因为声音能传递信息，来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，橡皮管减少了声音的分散，提高了响度。
声可以传递信息，声可以传递能量，超声波能将水打散而形成白雾，说明超声波具有能量。
【答案】响度；能量。
7．【解析】蝙蝠的“回声定位”利用的是超声波，所以导盲仪也是利用超声波探测前进道路上的障碍物；这是利用了声波可以传递信息的特点。
【答案】超声波；信息。
8．【解答】解；据图所示的噪声监测器显示屏显示的数字是68.4，可知此时的噪声是68.4dB；
B超是超声波的应用，说明声音可以传递信息；在15℃空气中的传播速度是340m/s。
【答案】dB；超声；340；信息。
9．【解析】独奏“二泉映月”时发声体的振动产生的；但由于是在夜深人静正欲入睡时演奏，因此从环保的角度来看属于噪声。
【答案】振动；噪声。
10．【解析】（1）“入班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯，这是提醒同学们交流时要减小声音的响度；
（2）从控制噪声的角度分析，这是在声源处减弱噪声的。
【答案】响度；声源。
11．【解析】比较甲、乙两图，甲图的波形是规则的，乙图的波形是不规则的，因此乙是噪声；
丙图中所示的标志是禁止鸣笛，属于在声源处减弱噪声。
【答案】乙；声源处。
12．【解析】初中学业水平考试，要求监考教师监考时不能穿硬底鞋，这是从声源处减弱噪声；开考前，学校广播会发出“请各位同学遵守考场纪律”等相关提示语，其声源振动频率在20Hz至20000Hz之间。
【答案】声源处；20000。
13．【解析】超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的，但是这种声波由于它的频率高于20000Hz，不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到。
超声波仍然可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的。
【答案】振动；频率；可以。
14．【解析】方案一中，轻小的塑料片运动幅度小时，很难观察出来；而方案二中，火焰跳动，很容易观察到，效果明显．故选方案二。
【答案】二；火焰跳动，效果明显。
15．【解析】（1）耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播到人耳的；
（2）在玻璃筒口正上方安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了，能看到小闹钟，说明光发生了反射，能听到声音，说明声音能像光一样反射；
（3）因为海绵板代替平面镜后，听见的声音明显减弱，所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板；
（4）①根据控制变量法，小明将机械闹钟放入鞋盒内，分别盖上相同厚度的不同隔声材料。接着他一边听秒针走动的声音，一边向后退，直到听不见声音为止；
听到声音的距离越远，说明隔音性能不好，距离越近，说明隔音性能越好，由表中数据可知，利用泡沫塑料作为隔音材料，距离最小，说明泡沫塑料隔声性能最好；
听到响度与听者与声源的距离有关，故小明在远离声源的过程中，他所听到声音的响度发生改变，但是音调是不变的。
②根据控制变量法，为了进一步验证，小红认为还可以保持人到声源的距离相同，分别改变不同隔声材料的厚度，直到测试者听不见声音为止；然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能。若材料越厚，则说明其隔声性能越差。
【答案】（1）空气；（2）能；（3）强；（4）①相同；泡沫塑料；响度； ②人到声源的距离；差。
我的收获

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