内容正文:
第9讲 让声音为人类服务
学科素养
科学思维
科学态度与责任
1.认识到超声和次声都是声音,符合声音的所有特点。
2.通过分析声呐,理解声呐是利用回声来定位,测距的。
1.通过了解回音壁和三音石,了解我国古代人民在声音反射上的巧妙应用,增加民族自豪感。
2.根据分析噪声的来源及防治途径,培养可持续发展的意识和将科学知识服务于人类的使命。
知识精讲
知识点01 声音与音乐、声音与建筑
1.音乐家运用不同的音调、响度,配上伴音、和声等,组成不同的旋律,能呼唤人的心灵,升华人的情感,激励人的斗志。某位钢琴家,在同架钢琴上,弹奏C调“3(mi)”和“1(dou)”这两个音的音调不同,音色相同。(选填“相同”或“不同”)
知识链接
(1)人耳无法听到超声波,但蝙蝠等能听到超声波。超声波具有穿透性好、破碎力强等特点,可用于测速、成像、测距、清洗、焊接、碎石等。
(2)次声波的传播距离长,很容易绕过障碍物,而且无孔不入。人们可以利用次声波来监测台风、地震和海啸等。
2.北京天坛的“回音壁”和“三音石”是利用声音的反射原理产生了奇妙的声现象;现代建筑中的礼堂、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,使听到的声音更清晰、丰满。
3.周六,小明去电影院看电影,进入影院后,小明被墙面的结构设计给迷惑了。在一旁的妈妈对此作了适当的解说,才使小明恍然大悟。原来在设计、建造电影院时,为了减小“回声”对观众听觉的干扰和影响,应尽量减少(选填“增大”或“减少”)四周墙壁对声音的反射,因此电影院内四周墙壁表面要采用柔软多孔(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)的材料。
【即学即练1】关于声现象,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.广场舞的噪声扰民是因为广场舞音乐的音调太高
C.倒车雷达是利用声波可以传递能量
D.建筑师利用声音的反射,使回声和原声混在一起加强原声
【答案】D
【解析】A.物体振动发出的声音响度要足够大,频率要在20Hz~20000Hz之间,我们才有可能听到声音,故A错误;
B.广场舞的噪声扰民是因为广场舞音乐的响度太大,打扰到居民的正常生活,故B错误;
C.倒车雷达是利用声波可以传递信息来判断车后的障碍,故C错误;
D.人耳区分回声和原声,需要原声和回声接收的时间间隔超过0.1s。建筑师利用声音的反射,使回声和原声混在一起加强原声,故D正确。
故选D。
知识点02 听不见的声音
1.人能听到的声音频率范围是20~20000Hz。物理学中,把振动频率高于20000Hz的声音,叫做超声;把振动频率低于20Hz的声音,叫做次声。
2.声音是由物体的振动产生的,但我们看到蝴蝶翅膀在振动时,却听不到因翅膀振动而发出的声音,这是因为蝴蝶翅膀振动的频率低于(选填“低于”或“高于”)20Hz。
3.检查胎儿在母体内的发育情况利用了超声(选填“超声”或“次声”),利用这种波是为了传递信息(选填“信息”或“能量”);地震会产生次声(选填“超声”或“次声”)波,利用这种波能传递能量(选填“信息”或“能量”)的特点可制造武器。
【即学即练2】如图所示是一款低音频发声灭火装置,通过发出30~60Hz的低频声波,能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置,下列说法正确的是( )
A.该装置发出的低频声波属于次声波
B.该装置发出的声波能量大,可以在真空中传播
C.声波可以灭火说明声波具有能量
D.低音频发声灭火装置是高科技产品,声源不需要振动
【答案】C
【解析】A.低音频发声灭火装置发出声音的频率范围在30~60Hz,而次声波的频率要小于20Hz,所以该装置发出的不是次声波,故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空不能传播声音,故B错误;
C.声波可以传信息,也可以传能量,声波可以灭火说明声波具有能量,故C正确;
D.一切正在发声的物体都在振动,低音频发声灭火装置发出的声音是由物体的振动产生的,故D错误。
故选C。
知识点03 噪声和噪声的控制
1.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,即对身心健康,特别是对听觉有损害的声音都是噪声。
2.乐音的波形规则,其声音使人觉得好听;噪声的波形杂乱,其声音会使人厌烦。
3.我们生活在声音的世界里,声音无处不在。下列声音:
①工厂车间里机器的轰鸣声;②剧场里京剧表演的演奏声;③清晨公园里小鸟的鸣叫声;④装修房子时的电钻声;⑤婚庆时的爆竹声;⑥山间小溪潺潺的流水声。
其中属于噪声的是:①④⑤。
4.如图所示的两种声波的波形图,其中乙图所示的是音叉所发出的声音的波形图;甲图所示的是小刀刮玻璃时所发出的声音的波形图。
归纳总结
控制噪声:
(1)声音从产生到引起听觉分为三个阶段:
声源振动产生声音―→在空气等介质中传播―→耳膜振动。
(2)控