2.4 让声音为人类服务（教学课件）物理沪粤版2024八年级上册

沪粤版 八年级上册 第二章 声音与环境 2.4 让声音为人类服务 学习目标 1．科学观念：能说出超声、次声的频率范围及定义，区分乐音与噪声的波形特征，列举控制噪声的三种途径； 2．科学思维：通过分析超声、次声的应用案例，培养用物理知识解释实际现象的能力，如通过声呐工作原理推理声音传递信息的特性； 3．科学探究：能设计简单的噪声调查方案（如社区噪声分类与检测），并根据数据提出控制建议； 4．科学态度与责任：认识噪声污染的危害，增强环境保护意识，理解《中华人民共和国噪声污染防治法》的意义。 重点难点 1．超声（>20000Hz）和次声（<20Hz）的应用实例（如 B 超、声呐、风暴预测仪）； 2．噪声的控制措施：消声（排气管消声器）、吸声（录音室材料）、隔声（高架道路隔音板）； 3．乐音与噪声的区别（波形规则 vs 杂乱）及环境保护角度的噪声定义。 1．双耳效应的原理及立体声的形成机制； 2．超声传递能量的应用（如超声清洗、焊接）与传递信息的应用（如 B 超、声呐）的区分； 3．结合实际场景制定有效的噪声控制方案（如双层玻璃的隔音原理）。 情景引入 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嘈杂刺耳的噪声。我们能听到蚊子讨厌的“嗡嗡”声，却只能看见蝴蝶的翅膀振动，听不到它的振动的声音。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？ CONTENTS 探究新知 01 03 超声与次声 02 04 声音与建筑 噪声的危害与控制 声音与音乐 PART ONE 声音与音乐 阅读思考 声音与音乐 音乐，是人类心灵的语言。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，或高亢雄壮，或低沉抒情；或轻快流畅，或婉转缠绵…… 音乐能呼唤人的心灵，升华人的情感，激励人的斗志，淋漓尽致地把人的内心世界表达出来。 对声音的研究也推动了音乐的发展。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需求。 拓展阅读 声音与音乐 《吕氏春秋·大乐》有一段这样描述：音乐之所由来者远矣，生于度量，本于太一，太一出两仪，两仪出阴阳。阴阳变化，一上一下，合而成章……万物所出，造于太一，化于阴阳。萌芽始震，凝以形。形体有处，莫不有声。声出于和，和出于适。和适先王定乐，由此而生。” “音乐的由来本于太一”表明了《大乐》谈音乐的本源，所持的是一种朴素的天道自然观。“太一”是一个抽象的概念，指的是老子《道德经》中所说的“道”。吉联抗先生在其著作《吕氏春秋中的音乐史料》中曾谈到：“这句话虽然很虚，但也反映了一种对音乐的认识：音乐是从有了人类就开始存在的。” PART TWO 声音与建筑 阅读思考 声音与建筑 现代建筑如礼堂、音乐厅等，对声音效果都有很高的要求。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。 阅读拓展 声音与建筑 普救寺莺莺塔：聆听千年的“蟾声” 普救寺位于山西永济，始建于唐武则天时期，原名永清院，因是《西厢记》爱情故事发生地闻名。寺内莺莺塔高 40 米，为内方外方空筒密檐式十三层砖塔，有 430 多年历史，以 “普救蟾声” 著称，是我国四大回音建筑之一。其 “蟾声” 源于独特中空结构和砖石材质，使声波反射叠加，人在塔前拍手或说话时会听到类似青蛙鸣叫的声音，且效果随位置和力度变化，体现了古人智慧。 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，因此人们就可以判断声源的方位，这就是“双耳效应”，如图（a）所示。播放立体声音乐时，声音从放在不同位置的几个音箱传出，人就能感觉到“立体声”效果， 如图（b）所示。 应用：双声道立体声 PART THREE 超声与次声 超声与次声 阅读思考 我们知道，人能听到的声音的频率范围是20~ 20 000 Hz。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）。 声波还能传递能量，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）。 超声与次声 阅读思考 次声的应用也已渗透到军事、经济、环保和日常生活的许多方面。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。 PART FOUR 噪声的危害与控制 噪声的危害与控制 阅读思考 你身边令人心烦意乱的声音 装修时的电钻声 切割金属的电锯声 你还能列举哪些让然心烦意乱的声音呢？ 噪声的危害与控制 感悟思考 噪声波形 乐音波形 噪声强弱的三条界线： 　　＞90dB，会破坏听力； 　　＞70dB，会影响学习和工作； 　　＞50dB，会影响休息和睡眠。 噪声的危害与控制 感悟体验 社会生活噪声： 家庭噪声，娱乐场所、商店、 集贸市场里的喧哗声。 噪声的来源 生活中噪声的来源有哪些？ 交通运输噪声： 工业噪声： 施工噪声： 各种交通工具的喇叭声、汽 笛声、刹车声、排气声、机 械运转声等。 纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声 筑路、盖楼、打桩等。 噪声的危害与控制 感悟思考 控制和减少烦恼的噪声 控制噪声的产生——消声 控制噪声的传播——吸声 控制噪声的进入人耳——隔声 课堂小结 布置作业 1．2024年中央电视台主办的春节联欢晚会上，演员们用中国大鼓、排鼓等乐器打响开场表演《鼓舞龙腾》，铿锵有力的鼓声使现场听众感受到了新年即将到来的喜悦气氛。下列说法正确的是（　　） A．现场的听众听到的鼓声是噪音 B．现场的听众听到的鼓声是通过空气传播的 C．演奏时敲击不同位置的鼓面，主要改变声音的响度 D．敲击鼓面时，用力越大，发出声音的音调越高 【答案】B 【答案】B 2．超声波指纹识别技术通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并对接收到的反射波进行分析得出指纹信息，进行比对解锁。以下各项应用与此原理不同的是（　　） A．科技工作者利用声呐探测海底深度 B．医生利用超声波击碎人体内的结石 C．技工利用超声波给金属工件探伤 D．汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况 3．自然界中万物生灵都有着自己独特的交流方式，其中声音是最常见、最有效的方式之一。下列关于声现象说法正确的是（　　） A．声音是由物体振动产生的，一切物体振动产生的声音人都能听到 B．我国“天宫”空间站的宇航员出舱后，在太空中仍能通过声音直接交流 C．常见医用设备B超，是利用超声波来获取人体内部脏器信息的 D．广场上的噪声监测仪能在传播过程中减弱噪声 【答案】C 4．如图所示，是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验： （1）如图，把正在响铃的闹钟放在玻璃钟罩内，逐渐抽出钟罩内的空气，听到的铃声明显减小。进一步推理可以得出：__________________ ； （2）如图小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些，用相同的力再拨动钢尺，声音的音调变 ______（填“高”或“低”），如果钢尺伸出桌面很长时，拨动钢尺时，可能听不到，此时钢尺发出的是____________（选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”）。 【答案】真空不能传声 低 次声波 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf58.29.100 GIFSHOW [146356849][OPPO|PHZ110][15|35][OP5661L1][13.5.10.42259][EditorVer:fullScreen3][-1:0.0][pipeline][s=1440x2560][vb=25000k][ab=192k]#[1440x2560][30.00fps][23500k][192k][s][tv=2e22_atlas-5.8.6-60-gec355b7][uploadSource=APP][p=dk26PBmXY1EiOmqKk147Jg==] Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$太神奇了，你听竟然真的会有蛙叫的声音。我的身后就是西厢记里头张生和崔莺莺的爱情发生地普救寺莺莺塔。该塔具有特殊的回音效应，叫普济缠身。而这座塔又被称为是我国的四大回音建筑之首，英英塔又被称为中华一绝。就地基石塔上便会发出来阵阵蛙鸣的声音。这一奇特的效应据传说是建塔的时候，鲁班从此路过，在塔下放了两个金蛤蟆。 null凡那噪声和乐音之间有什么区别呢？它们都是声音，所以都是由物体振动产生的。从物理上看，区别就在这震动上了。乐音的振动是有规律的，比如交响乐，而噪声的振动是无规律的，比如电视机飘雪花。从环保的角度看，原音能给人带来美的感受，促进身心愉悦，而噪声会妨碍人们正常休息、学习和工作。在图书馆里，有人说话，就会影响其他人看书，这就属于噪声。而在你想睡觉时，隔壁传来的声音，就算是音乐，也属于影响休息的噪声。噪声这么讨厌，怎么才能减弱它的影响呢？先分析一下我们是怎么听到噪声的。声源的振动产生了噪声，经过空气等介质的传播之后，最终被耳朵听到。所以要控制噪声，就可以从这三方面入手，在声源处减弱，比如市区内禁止鸣笛，就直接杜绝了噪声的出现。在传播过程中减弱，比如植树造林，这样声音在传播的过程中就会被植物吸收。如果前两种办法都不能生效，那就只能采用下下之策了，堵住耳朵，把噪音隔在外面，这就是在接收处减弱。总结一下，噪声是无规律的振动会影响人们的正常生活。想要防止噪声，可以从声源传播过程和接收处减弱。关于噪声和它的防治，你学会了吗？呵呵。 些应用，声音里包含了许多信息，传递信息就是它的一个重要作用。比如现在你听着视频里的声音学习物理知识，这就是利用声音能够传递信息的特点。蝙蝠可以发出超声波，利用反射的回声对物体进行定位。根据这个原理，科学家发明了声纳，可以探知海洋的深度。另外医学中的B超也是利用了回声，利用它可以看到人体内部器官的图像。以上这些都从声音中获得了信息，说明声音能够传递信息。除了信息之外，声音中还包含了一定的能量。有人能够通过狮吼功震碎玻璃杯，这份能量可真不算小。利用声音能够传递能量更常用的是超声波。在洗碗机中，超声波能引起液体的剧烈震动，使得污垢与物体分离，起到清洁的作用。如果再加大能量，超声波还能粉碎结石，变成细小的粉末排出体外。要是超声波的能量足够大还能制成超声波武器，虽然不至于置人于死地，但会使敌军丧失作战能力。这些都是利用了声音具有能量。总结一下，声音有两方面的利用，一是传递信息，二是传递能量。你学会了吗？呵呵。 欢迎。收看了解的好神奇，我是阿蝴蝶在飞行时为什么听不到它发出的声音，而蚊子可以。每当蚊子飞过的时候，我们总可以听到一阵嗡嗡的声音，而我们在花丛中看蝴蝶上下飞舞时，却听不到任何声音，这是为什么呢？也许有人会说，这是因为一个会叫，一个不会叫。其实蚊子也是不会叫的，因为我们人类的耳朵并不能听见自然界的一切声音。经科学家证明，人的耳朵只能听到频率为20到2万赫兹之内的声音，这叫做可闻声，低于20赫兹的叫做次声，超过2万赫兹的叫做超声波。刺身和超声我们都无法听到昆虫飞行时发出的声音是由于它的翅膀振动发出的。一般蚊子飞行时每秒钟振翅大约600次，有些摇蚊高达每秒钟1000次1分，每秒钟振动300次，苍蝇每秒钟大约200次。这些昆虫的振翅频率都在可闻声之中，因此我们可以听到它们飞行时发出的嗡嗡声。而白粉蝶飞行时每秒钟只振翅六次，硖蝶振翅仅五次。这样低的频率在自身之内，因此我们听不到蝴蝶飞行的声音，自然就认为他们的飞行没有声音了。视频来自于网络，由好神奇剪辑制作，了解更多新奇有趣，请关注magical好神奇。