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第二章 声音与环境
2.4 让声音为人类服务
课时导入
从身边的问题出发：
优美动听的音乐能陶冶情操，但在拥挤的马路上我们听到的是嘈杂刺耳的噪声。我们能听见蚊子讨厌的“嗡嗡”声，却只能看见蝴蝶的翅膀振动，听不到它振动的声音。这是怎么回事？生活在声音世界的我们，如何让声音为人类服务呢？
课时导入
产生疑问
我们在对生活和自然的观察中，必定会产生许多疑问，带着疑问来学习、研究物理，可以大大提高我们的学习效率，提高我们解决问题的能力。
知识点
声音与音乐
知1－讲
感悟新知
1
音乐能唤醒人的心灵，升华人的情感，淋漓尽致地表达人的内心世界。对声音的研究推动了音乐的发展。现在，利用计算机技术进行音乐的数字合成，已经能够逼真地模仿出各种声音，更好地满足了人们的文化艺术享受。
知1－讲
感悟新知
知识拓展
双耳效应： 同一个声音传到人双耳的时间、强弱和其他特征会有微小的差别，人们据此可判断声源的方位，这就是“ 双耳效应”。
知1－练
感悟新知
例 1
天坛公园内的回音壁是我国建筑史上的一大奇迹，如图所示。回音壁应用的声学原理是( )
A. 声音在不同介质中的传播速度不同
B. 特殊材料修筑的
C. 声音被多次反射
D. 声音在墙壁内传播
C
知1－练
感悟新知
思路导引：回音壁是让人听到回声，利用了声音的反射原理。
知1－讲
感悟新知
要知道建筑的声学原理
天坛公园的声学奇迹有三处：回音壁、三音石、圜丘，都是利用了声音在传播过程中遇到障碍物会被反射的原理。
知2－讲
感悟新知
知识点
声音与建筑
2
1. 北京天坛的“回音壁”和“三音石”都是利用声音的______原理。它们的声音效果都是声音多次______形成的。
2. 现代建筑如礼堂、音乐厅等，通过采用不同的吸声材料，设置不同方向的反射板等，使人们听到的声音更为清晰、丰满。
松软或带有小孔的材料
反射
反射
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感悟新知
例2
[中考·宜昌] 以下事例中利用声音传递能量的是( )
A. 将超声波应用到倒车雷达
B. 医生用听诊器给病人诊断病情
C. 利用次声波判断地震方位
D. 利用超声波排除人体内的结石
D
知2－练
感悟新知
思路导引：利用超声波排除人体内的结石，属于利用声音传递
知2－讲
感悟新知
分析题意，建立解题模型
超声的特点及应用的关系：
知2－练
感悟新知
1.[中考·常州] 英国科学家切断番茄植株的茎，用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明，番茄植株遭受伤害后，会发出( )
A. 响度很小的超声 B. 响度很大的超声
C. 响度很小的次声 D. 响度很大的次声
A
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知识点
听不见的声音
3
1. 声波的频率范围很宽，由10-4 Hz 到1012 Hz，依据人们能否听到划为三个区域：
知3－讲
感悟新知
(1)人耳能听到的声音的频率范围：____________ ；
(2)超声与次声：物理学中，把振动频率高于20 000 Hz 的声音，叫做超声；把振动频率低于20 Hz 的声音，叫做次声。
超声与次声也属于声，传播也需要介质
20 ~ 20 000 Hz
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思想方法
迁移联想法：是指以联想为载体，进行各种迁移的一种学习研究方法。包括情景迁移、知识迁移、思维迁移等。
例如：由蝙蝠利用超声波来导航，
迁移联想人类制造出了声呐( 一种定
向发射和接收超声波的定位仪) 为船
只等进行导航、探测鱼群、测量海洋
深度等。
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2. 超声的应用
(1)利用超声传递信息超声因为频率高、反射能力强、方向性好、穿透能力强，广泛应用于：
①声呐(超声雷达)：用于探测鱼群、水下定位、发现潜艇、通信、导航等；
② B 超(B 型超声仪)：通过超声来探测胎儿的发育状况；
③超声探伤仪：用于工业检测与控制等。
知3－讲
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(2)利用超声传递能量
超声因为频率高、破碎能力强，可进行超声碎石、洗牙、消毒、凝聚和乳化、焊接钻孔、超声处理种子等。
知3－讲
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3. 次声的应用
(1)次声定位系统：确定火箭发射和着陆的位置；
(2)次声监测系统：判断核爆炸的时间、地点乃至爆炸的方式；
(3)“水母耳”次声预报仪：预报台风、火山和地震活动。
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知识拓展
●固有频率和共振现象：每个物体都有各自的固有频率，由物质结构和材料等自身因素决定。两物体的固有频率相同时，保持较近的距离，当其中一个振动时，另一个也会发出声，这种现象就叫共振现象。
知3－讲
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●为什么次声会给人体的内脏带来很大危害？
答：人体内脏固有的振动频率和次声频率近似(0.01~20 Hz)，倘若外来的次声频率与身体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的共振，从而使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心等一系列症状。
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例 3
[中考·郴州] 下列控制噪声的措施中，相对应的解释正确的是( )
A. 高速公路旁安装隔音墙——在传播过程中减弱噪声
B. 开会时把手机调到静音状态——在人耳处减弱噪声
C. 关闭房间的门窗——在声源处减弱噪声
D. 机场跑道工作人员戴防噪声耳罩——在声源处减弱噪声
A
知3－练
感悟新知
思路导引：高速公路旁安装隔音墙，是在声音传播的过程中减弱噪声，A 正确；开会时把手机调到静音状态，是在声源处减弱噪声，B 错误；关闭房间的门窗，是在声音传播的过程中减弱噪声，C 错误；机场跑道工作人员戴防噪声耳罩，是在人耳处减弱噪声，D 错误。
知3－讲
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明确控制和减弱噪声的途径与措施
知3－练
感悟新知
1. [中考·湘潭] 小明在家进行网课学习时，将门窗关闭，从控制噪声的途径来分析，这样做主要是( )
A. 在声源处控制噪声 B. 在传播过程中控制噪声
C. 在人耳处控制噪声 D. 不能控制噪声
B
知4－讲
感悟新知
知识点
控制和减少恼人的噪声
4
1.我们周围的声音千差万别，有的使人愉快，有的使人烦恼。前者叫乐音，后者叫噪声。
乐音：振动有规律、好听悦耳、使人愉快的声音。
噪声：振动无规律、
难听刺耳、让人心
烦的声音。
知4－讲
感悟新知
从环境保护角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，对身心健康，特别是听觉有损害的声音都是噪声。
音乐有时也会变为噪声
知识拓展
噪声污染与水污染、大气污染、废物污染被看成是全球范围内四个主要环境问题。
知4－讲
感悟新知
2. 噪声的来源
生活噪声：喧闹的人群、宣传广告声等。
交通噪声：汽车、火车、飞机、轮船等交通工具运行时发出的声音。
工业噪声：工厂的机器、设备工作时发出的声音。
知4－讲
感悟新知
3. 噪声的等级及危害
居民区、办公区、文教区理想声音环境是白天不高于55 dB，夜间不高于45 dB。超过70 dB，人就心烦意乱、紧张、效率下降；长期在超过80~100 dB 的环境中工作和生活，听觉会迟钝，甚至变成耳聋。噪声还会诱发其他多种疾病。
dB 是响度的单位！
知4－讲
感悟新知
4. 噪声的控制和减小
易错提醒
禁止鸣笛是在声源处控制噪声，而噪声监测仪不能控制噪声，只能测量声音的强弱。
知4－讲
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知识拓展
利用噪声：
●噪声除草：科学家发现，不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理，人们制造出噪声除草器。
●诊断疾病：科学家制成一种激光听力诊断装置，使用时，它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声，振动耳膜，根据回声的显示数据，供医生诊断此外，还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。
课堂小结
让声音为人类服务
声音
乐音
建筑
超声和次声
应用
噪声
危害和控制
课堂小结
让声音为人类服务
乐音是指动听的、令人愉悦的声音，波形是有规律的，而噪声是令人厌烦的声音，波形是杂乱无章的；从环保角度来讲，凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音都属于噪声，美妙的音乐声有时也是噪声。

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