内容正文:
2.4 让声音为人类服务
第1课时 声音与音乐、建筑 超声与次声
第二章 声音与环境
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。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需求。
音调
响度
数字合成
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2. 北京天坛的“回音壁”和“三音石”都是利用了声音的 反射 原
理。现代建筑如礼堂、音乐厅等,都有着很高的声学要求。它们通过采
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。
反射
吸声
反射板
3. 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 20000 Hz的声音,叫做超声;低于 20 Hz的声
音,叫做次声。
20~20000Hz
20000
20
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4. 超声波作为信息载体,已应用于研究物质结构及性质、 水下定
位 、 通信 、 地下资源勘察 、 工业检测与控制 、 超声诊
断 及超声盲人探路等;利用超声波传递的能量,可进行工业超声处理
加工(如 清洗 、 焊接 、 钻孔 和 粉碎 )、超声 医
疗 、超声处理种子等。
水下定
位
通信
地下资源勘察
工业检测与控制
超声诊
断
清洗
焊接
钻孔
粉碎
医
疗
5. 利用次声定位系统可以确定 火箭发射 和 着陆 的位置;有一种
叫“水母耳”的风暴预测仪,可以利用 次声 来预测风暴。
火箭发射
着陆
次声
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1. 在驰名中外的北京天坛里,有三处堪称奇观的声学建筑:回音壁、三
音石和圜丘。当游客在圜丘顶层的天心石(如图所示)上说话时,听到
的声音格外响亮,这是建筑师利用声音的 反射 ,使 回声 与原声
混在一起,声音得到加强造成的音响效果。
第1题
反射
回声
1
2
3
4
5
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2. 超声波的应用非常广泛,如:① 超声水下定位;② 超声地下资源勘
察;③ 超声清洗;④ 超声波粉碎结石;⑤ 超声诊断(B超);⑥ 超声
波焊接、钻孔等。在上述事例中,利用超声波传递信息的有 ①②
⑤ ,利用超声波传递能量的有 ③④⑥ 。
3. 下列实例中,属于次声的应用的是( B )
A. 声呐测定海底深度
B. 预报台风,监测核爆炸
C. 蝙蝠确定目标的方向和距离
D. 海豚判断物体的位置和大小
①②
⑤
③④⑥
B
1
2
3
4
5
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4. 竣工后的港珠澳大桥经过超声波检测,无一结构性裂缝。超声波探伤
仪发出超声波时,人耳不能察觉,原因是超声波的( D )
A. 速度太快 B. 响度太小
C. 音色太差 D. 频率太高
5. (2024·铜仁一模)手机放在隐蔽处找不到时,用另一部手机拨打该
手机的号码,人们根据其所发出的声音能判断其所在位置,这利用了
( D )
A. 声音的响度 B. 声音的音调
C. 声音的音色 D. 双耳效应
D
D
1
2
3
4
5
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$$2.2 音 调
第二章 声音与环境
1. 物理学中,把声音的高低叫做 音调 。
2. 声源振动 次数 和所用 时间 之比称为频率。频率的单位是 赫
兹 ,简称 赫 ,符号是 Hz 。
3. 声音的高低和声源振动的频率有关:声源振动的频率越高,音调 越
高 ;声源振动的频率越低,音调 越低 。
音调
次数
时间
赫
兹
赫
Hz
越
高
越低
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4. 由同种材料制成的弦乐器的音调高低与弦的长度、 粗细 和 张紧
程度 有关。当弦的粗细、张紧程度相同时,弦越长,音调越 低 ;
当弦的粗细、长度相同时,弦拉得越紧,音调越 高 ;当弦的张紧程
度、长度相同时,弦越细,音调越 高 。
5. 大多数人能够听到的声音的频率范围为 20 Hz到 20000 Hz。
粗细
张紧
程度
低
高
高
20
20000
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1. 女同学说话的声音通常比男同学的“尖细”,这说明女同学声音
的 音调 高,这是因为她们在说话时声带的振动相对比较 快 。
2. 昆虫飞行时翅膀振动能发声,如蜜蜂5s振翅2200次,蝴蝶5min振翅
1800次,蚊子1s振翅640次。由此可知,蜜蜂翅膀振动的频率是 440
Hz;三者中,音调最高的是 蚊子 , 蝴蝶 的振翅声人耳不能感
知。
音调
快
440
蚊子
蝴蝶
1
2
3
4
5
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3. 如图所示为男中音歌唱家与女高音歌唱家歌唱时,相同时间内的声音
波形图,对比可知,图 甲 应为男中音歌唱家的声音波形图,你判断
的理由是 相同时间内,图甲所示声音振动次数少、频率低、音调
低 。
第3题
甲
相同时间内,图甲所示声音振动次数少、频率低、音调
低
1
2
3
4
5
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4. 如图所示为“探究音调的高低由什么因素决定”的实验。下列关于该
实验的现象和结论的说法中,正确的是( C )
A. 锯条伸出桌面的长度越长,振动得越快
B. 弹拨锯条的力越大,锯条振动得越快
C. 锯条振动得越快,音调就越高
D. 音调的高低由锯条振动的次数决定
第4题
C
1
2
3
4
5
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5. 二胡有粗(内弦)、细(外弦)两根弦,拉弓时弓毛和弦摩擦发出声
音。下列做法不能改变二胡音调的是( C )
A. 用手指按压同一根弦的不同位置
B. 手指按压在弦的相同位置,从摩擦内弦换到摩擦外弦
C. 加大摩擦弦的力度
D. 旋转弦轴,改变弦的张紧程度
C
1
2
3
4
5
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6. (2023·无锡期末)小明在弹吉他时发现,琴弦发出声音的音调与弦的长度、粗细和张紧程度有关。他用几根弦做研究,如图,其中a、b、c、d四根弦的张紧程度相同。他选择b、d两根弦,用相同的力拨动,b的音调低,则研究的目的是探究音调与弦 长度 的关系;小明研究后可得出结论: 在弦材料和粗细相同时,弦越长,发出声音的音 。
长度
在弦材料和粗细相同时,弦越长,发出声音的音调越低
第6题
1
2
3
4
5
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$$第二章声音与环境
第二章知识网络
人耳可听到的声音的频率范围是20~20000Hz。
振动频率高于20000Hz的声音。
超声与
超声
作为信息载体,已应用于水下定位、通信、超声诊断等。
次声
应用
作为能量形式,可进行工业超声处理加工、超声医疗、
超声处理种子等。
振动频率低于20Hz的声音。
次声
声音与环境
应用:可用来预报风暴等。
让声音为
人类服务
从物理学角度看:乐音的波形是规则的,噪声的波形
乐音、噪声
是张乱的。
的划分
从环保角度看:凡是干扰人们正常休息、学习和工作
噪声的危
的声音都属于噪声。
害与控制
来源:生活噪声、交通噪声和工业噪声等。
控制途径:主要在消声、发声和隔声三个方面采取措施。2.1 声音的产生与传播
第二章 声音与环境
1. 声音是由于物体 振动 而产生的。物理学中,把正在发声的物体叫
做 声源 。
2. 声源发出的声音在介质中以 波 的形式向外传播,我们把它叫
做 声波 。声音在传播的过程中,如遇到障碍物就会被反射回来,反
射回来的声音叫做 回声 。
3. 声音需要 气体 、 液体 、 固体 等作为传播的介质。声音不
能在 真空 中传播。
振动
声源
波
声波
回声
气体
液体
固体
真空
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4. 声音传播的 距离 和传播所用 时间 之比叫做声速。声音在不同
的介质中,传播的快慢是不同的。一般来说,声音在 固体 中的传播
速度较快,在 气体 中的传播速度较慢。在同一种介质中,声速还
跟 温度 有关。声音在15℃空气中每秒传播的距离大约是 340 m。
5. 外界的声音顺着外耳道传至 鼓膜 ,引起 鼓膜 的振动。这个振
动通过听小骨传到 耳蜗 ,再通过听神经将信息传入 大脑 ,这样
就产生了听觉。
距离
时间
固体
气体
温度
340
鼓膜
鼓膜
耳蜗
大脑
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1. (2023·武威)发声的音叉放入水中溅起水花,说明声音是由于物
体 振动 而产生的,物理学中把这种研究方法叫做 转换法 (选填
“等效替代法”“转换法”或“控制变量法”)。
2. 抗日战争时期,歌曲《黄河大合唱》为抗战发出怒吼,为大众谱出呼
声!歌中唱道:“风在吼,马在叫,黄河在咆哮”,这里面涉及的声源
分别是 空气 、 马的声带 、 黄河水 。
振动
转换法
空气
马的声带
黄河水
1
2
3
4
5
6
7
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3. 如图所示,将正在响铃的闹钟放入玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,
将听到响铃的声音越来越 小 (选填“大”或“小”)。由此推理可
以得出声音的传播需要 介质 , 真空 不能传声。
第3题
小
介质
真空
1
2
3
4
5
6
7
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4. 小俞对着山崖大喊一声,经过2s听到回声,那么小俞与山崖之间的距
离大约是 340 m(空气中声速取340m/s)。这种方法 不能 (选填
“能”或“不能”)用来测量地月之间的距离。
5. 如图所示,在鱼缸旁边拍掌,金鱼受到惊吓,鱼接收到声波的主要途
径是( B )
340
不能
B
第5题
A. 鱼缸→空气→水→鱼
B. 空气→水→鱼
C. 鱼缸→水→鱼
D. 水→鱼
1
2
3
4
5
6
7
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6. 下列关于声速的说法中,正确的是( B )
A. 声音在空气中的传播速度最大
B. 声音的传播速度与介质的种类有关
C. 回声的传播速度小于原声的传播速度
D. 声音的传播速度与介质的温度无关
B
1
2
3
4
5
6
7
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7. 声波传入人耳的顺序是( B )
A. 外耳道→鼓膜→耳蜗→听小骨→听神经
B. 外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听神经
C. 外耳道→听小骨→鼓膜→耳蜗→听神经
D. 以上答案都不正确
B
1
2
3
4
5
6
7
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$$2.4 让声音为人类服务
第2课时 噪声的危害与控制
第二章 声音与环境
1. 从环境保护角度来说,一切干扰人们休息、 学习 和 工作 的声
音,即对听觉和身心健康有损害的声音都是噪声。从物理学角度来
说, 乐音 的波形规则,其声音使人觉得好听; 噪声 的波形杂
乱,其声音会使人厌烦。
学习
工作
乐音
噪声
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2. 人所处的理想声音环境是白天不高于 55 dB,夜间不高于 45 dB。超过 70 dB,人就会心烦意乱,神经紧张,导致学习与工作的
效率下降。若长期在 80~100 dB的声音环境中工作和学习,听觉就
会迟钝,甚至耳朵变聋。噪声还能诱发多种疾病,严重时会导致死亡。
3. 控制噪声、减小噪声是当前优化人们生活环境的一个重要课题。目
前,主要在 消声 、 吸声 和 隔声 三个方面采取措施。
55
45
70
80~100
消声
吸声
隔声
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1. (2024·苏州太仓一模)诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”
中,“客船”上的人通过声音的 音色 辨别出是钟声;“钟声”对于
正在休息的客人来说属于 噪声 (选填“乐音”或“噪声”)。
2. 如图甲、乙所示为两种声音的波形图,由图形可知:图 乙 是噪声
的波形,图 甲 是乐音的波形。
第2题
音色
噪声
乙
甲
1
2
3
4
5
6
7
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3. 学校周边的工地设有噪声监测设备。如图所示,该设备的显示屏上显
示有“77.0”,它的单位是 分贝(或dB) ,该装置显示了噪声
的 响度 (选填“音调”“响度”或“音色”)。为减小施工给我们
带来的影响,上课时我们通常要关闭门窗,这是在 隔声 方面采取措
施减弱噪声。
第3题
分贝(或dB)
响度
隔声
1
2
3
4
5
6
7
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4. 燃放鞭炮时,火药爆炸发出了巨大的爆炸声。用手捂住耳朵可减小其
对听力的损害,这是在 隔声 方面减弱噪声。
5. 请你细心体会,在下列场景内,属于噪声的是( B )
A. 足球场上,球迷们兴奋狂热的吼叫声
B. 居民小区内,夜晚震耳欲聋的“坝坝舞”音乐声
C. 歌舞厅里,铿锵有力的打击乐声
D. 车站里,提醒旅客检票上车的广播声
隔声
B
1
2
3
4
5
6
7
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6. 在创建文明城市的过程中,下列属于采取消声措施减弱噪声的是
( B )
A. 施工的场地周围设置板墙
B. 汽车驶入市区禁止鸣喇叭
C. 在住宅和小区周围植树
D. 安装噪声监测装置
B
1
2
3
4
5
6
7
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7. (2023·赤峰)教师监考时不能穿硬底鞋,以减小噪声对考生的干
扰,这是( A )
A. 在声源处减弱噪声
B. 阻断噪声的传播
C. 防止噪声进入耳朵
D. 减小噪声的传播速度
A
1
2
3
4
5
6
7
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$$2.3 响度与音色
第二章 声音与环境
1. 物理学中,把声音的强弱叫做 响度 。响度又叫做 音量 。
2. 物理学中,用 振幅 来描述物体振动的幅度。声源的振幅越大,产
生声音的 响度 也越大。
3. 响度还和距离声源的 远近 有关。离声源越远,声音越分散,声音
的响度也就越 小 。
响度
音量
振幅
响度
远近
小
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4. 在声学上,人们通常用 分贝 作为单位来计量声音的强弱,其符号
是 dB 。把人耳能听见的最弱声音的强度定为 0dB ,这是听觉的
下限。 分贝 数越大,表示声音越强。
5. 音色(或音品) 是人们能够分辨声音的依据。它是由发声体
的 材料 、 结构 及 发声方式 等因素决定的。
6. 音调 、 响度 、 音色 是声音的三个主要特性,人们就是根
据它们来区分声音的。
分贝
dB
0dB
分贝
音色(或音品)
材料
结构
发声方式
音调
响度
音色
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1. 如图所示,小明同学有节奏地敲击鼓面,鼓面发出
低沉的“咚咚”声。
(1) 向鼓面撒些小纸片,观察发现小纸片在鼓面上跳动,
此现象表明 声音是由于物体振动而产生的 。
(2) 用力敲击鼓面,听到的声音变大,小纸片跳动的幅度 变大
(选填“变大”“变小”或“不变”),表明声音的响度与 振幅
有关。
声音是由于物体振动而产生的
变大
振幅
第1题
1
2
3
4
5
6
7
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2. 用手机接打电话时,很容易听出熟悉人的声音,这是根据声音的 音
色(或音品) 来判断的。在嘈杂的公共场所戴耳机听音乐,往往需要
增大音量,这是增大了声音的 响度 ,若长此以往会使听力下降,有
害健康。
3. 如图所示为声音输入示波器中时显示振幅与时间关系的波形。其中声
音音调相同的是图 甲 和图 乙 ,响度相同的是图 乙 和
图 丙 。
第3题
音
色(或音品)
响度
甲
乙
乙
丙
1
2
3
4
5
6
7
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4. 下列四个句子:① 这首歌调太高,我唱不上去;② 他引吭高歌;③
她是唱高音的;④ 请勿高声喧哗。其中“高”指响度的是( B )
A. ①② B. ②④
C. ①③ D. ③④
5. 中国民族乐器笙、古筝、扬琴等能发出悦耳动听的声音,听众区分这
些乐器发出的声音主要是依靠( C )
A. 响度 B. 音调
C. 音色 D. 声速
B
C
1
2
3
4
5
6
7
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6. (2023·南通)使用蓝牙耳机播放音乐时,为了保护听力,需要适当
调小声音的( B )
A. 音调 B. 响度
C. 频率 D. 速度
7. 声音在传播过程中一定会发生变化的是( A )
A. 响度 B. 音调
C. 音色 D. 都不会变
B
A
1
2
3
4
5
6
7
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$$