第03讲 噪声及其控制(暑假预习讲义)新八年级物理新教材苏科版
2026-06-22
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 噪声的危害与控制 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.74 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58435577.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第03讲 噪声及其控制
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念构建:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
噪声、乐音、分贝(dB)、噪声控制途径
1. 从物理和环保角度区分乐音与噪声;
2. 掌握噪声来源、等级单位及危害;
3. 学会运用三种噪声控制途径并树立环保意识。
学习重点:
1. 区分物理与环保视角的噪声定义,牢记分贝等级关键节点;
2. 掌握噪声控制三种途径并能结合实例判断。
学习难点:
1. 理解环保角度噪声定义的相对性;
2. 准确判断多环节噪声控制的核心途径。理解环保角度噪声定义的相对性,一种声音在不同场景可能是乐音或噪声。
情|境|启|思
【从感知到治理的探索】声音是我们感知世界的媒介,但当它干扰正常生活时,就成为了噪声。从日常装修、交通鸣笛到工业轰鸣,噪声已成为四大环境公害之一,危害健康与生活。你留意过日常生活以及交通、工业噪声吗?本节将解析噪声的本质、危害,学习控制方法,共创安静环境。
概|念|构|建
1. 大量实验表明,杂乱无章、影响正常生活的声音叫做 。从物理学角度看,噪声是发声体做 振动发出的声音;从环保角度看,凡是妨碍人们正常 、 和 ,或是干扰人们 的都属于噪声。噪声的大小用 衡量,单位是 ,分贝数越高噪声越 。
2. 实验说明噪声的控制主要从三个环节入手,首先是 控制噪声,也就是防止噪声 ,比如给摩托车、汽车加装消音设备,或是禁止鸣笛;其次是 控制噪声,也就是阻断噪声 ,比如道路旁种树、安装隔音屏障,用吸音材料装修;最后还可以 做防护,也就是防止噪声进入耳朵,比如佩戴耳塞、耳罩,这是有效的个人防护手段。
3. 研究显示,即便噪声的强度和类型相同,不同场景也要灵活调整控制策略,噪声控制的根本原则有三个,分别是 、 和 。其中声源控制是降低噪声最有效的方法,比如改进机器设计、使用低噪声设备;传播路径控制靠隔离、吸收或反射声波来降低噪声影响;接收者保护是最后一道防线,三者相互配合,针对不同的噪声源和环境类型选择最佳方案,是打造安静健康生活环境的关键。
深|研|精|炼
知识点01 噪声的来源
1.核心概念
(1)噪声的来源本质是发声体做 振动产生的声音,从物理学和环境保护两个维度对噪声的概念界定:物理学层面,只要发声体做 振动产生的声音都属于噪声;环境保护层面,凡是妨碍人们 、 和 的声音,以及对人们要听的声音产生 的声音,都属于噪声。
(2)从日常生活和生产场景划分,噪声的主要来源可以分为四大类:
① 噪声:包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等交通工具运行产生的噪声,是城市环境中占比最高的噪声来源,比如城市主干道机动车发动机声、轮胎摩擦路面声、鸣笛声、机场周边飞机起降产生的轰鸣,这类噪声来源广泛、影响范围大。
② 噪声:工厂生产车间中各类机械设备运转产生的噪声,比如纺织厂纺纱织布设备、机械厂切割冲压设备产生的噪声,强度普遍较高,长期处于这类环境会对工人听力造成损伤。
③ 噪声:建筑工程施工过程中,打桩机、挖掘机、混凝土搅拌机等设备作业产生的噪声,这类噪声强度大,且多集中在人口居住的城市区域,对周边居民休息干扰极强。
④ 噪声:商业活动、公共场所娱乐活动、家用电器运行产生的噪声,比如商场促销喇叭、家庭KTV音响、邻居家装修电钻产生的噪声,和居民日常生活联系最为紧密,是邻里纠纷中最常见的噪声诱因。
2.探究实验
实验:探究噪声产生的振动特性
【实验目的】对比乐音和噪声的发声振动特点,直观验证噪声来源于无规则振动这一核心结论。
【实验器材】音叉(带共鸣箱)、泡沫塑料块、碎玻璃、细线悬挂的乒乓球、示波器、麦克风、多媒体投影设备。
【实验步骤】
① 先将音叉固定在共鸣箱上,用橡皮锤轻敲音叉,让音叉发出清晰的乐音,将靠近音叉的乒乓球接触音叉叉股,观察乒乓球的摆动,同时将麦克风对准音叉,把音叉的声音信号传入示波器,观察示波器显示的振动波形。
② 用手捏住泡沫塑料块摩擦碎玻璃,让其发出刺耳的噪声,同样将声音信号通过麦克风传入示波器,观察此时示波器显示的振动波形,同时对比两次实验中乒乓球的摆动状态。
③ 更换不同类型的噪声来源,比如启动家用吹风机、敲击无序堆放的金属罐,重复上述操作,记录不同噪声对应的振动波形。
④ 使用手机软件显示噪声波形:准备好智能手机,打开一款具有实时音频波形显示功能的APP(如“频谱分析仪”、“音频示波器”、“Oscilloscope”或“声音分析仪”)。
将手机麦克风对准正在发声的噪声源(例如摩擦碎玻璃、启动吹风机、敲击金属罐),在APP界面上观察显示的实时振动波形图。
【实验现象与结论】
音叉发出乐音时,乒乓球做规律的往复摆动,示波器显示出规则、重复的正弦波形,说明乐音来源于发声体的规则周期性振动。
摩擦玻璃产生噪声时,乒乓球的摆动杂乱无章,示波器显示出没有固定周期、完全不规则的杂乱波形,说明噪声来源于发声体的无规则非周期性振动,实验验证了噪声产生的物理本质。
【拓展探究】不同场景噪声来源占比调查
可以设计课外探究实验:选取学校周边、城市主干道旁、居民小区三个典型场景,使用手机噪声测量APP测量不同时段的噪声强度,同时记录该时段的主要噪声来源,统计各类噪声的占比,可以得到结论:学校周边以上下学时段的交通噪声、课间活动噪声为主,居民小区以早晚时段的装修噪声、生活噪声为主,最终得到不同区域噪声来源的分布规律,为区域噪声治理提供依据。
3.科学方法
在噪声来源的研究过程中,主要用到三类经典科学研究方法:
法:将复杂多样的噪声来源,按照产生场景和领域不同,归纳为交通、工业、建筑施工、社会生活四大类,这种方法让零散的噪声来源信息变得系统化、条理化,方便研究者分类研究不同噪声的特性和治理方案,是梳理复杂研究对象最常用的逻辑方法。
法:在探究噪声振动特性的实验中,设置乐音和噪声两组对照实验,控制声音信号采集、波形显示的条件一致,只改变发声体的振动类型,通过对比两组实验的波形差异得出结论,这种方法能够突出研究对象的核心特征,排除无关变量的干扰,让实验结论更具说服力。
法:针对具体区域的噪声来源分析,通过实地测量、样本统计的方式获取第一手数据,避免理论分析脱离实际场景,这种方法是将物理概念和实际环境问题结合的关键方法,能够培养从实际现象中提炼科学问题的研究能力。
【例1】逢年过节燃放爆竹是我国的传统习俗。以下关于爆竹声说法错误的是( )
A.爆竹声是由于空气的振动产生
B.爆竹声是通过空气传播到人耳的
C.爆竹声以声波的形式传播
D.爆竹声不会成为噪声
【释疑解惑】判断是否噪声,主要看声音是否对人们要进行的活动产生干扰:
1.即使是原本属于乐音的声音,如果在不合适的场景出现,对人们的休息、学习、工作造成干扰,也会被定义为噪声。比如居民区清晨居民播放的广场舞音乐,对于想要休息的住户来说,就是噪声。
2.看似嘈杂的声音,如果不对人们的正常活动产生干扰,就不属于噪声。比如机场地勤人员指挥飞机的提示哨音,属于工作必需的信号,不属于噪声。
易错点1:认为乐音一定不是噪声,噪声一定不是乐音
很多同学会默认“乐音就是好听的声音,一定不会是噪声”,这是典型错误。环境保护角度才是中考、期中期末考的核心考点,只要乐音干扰了正常活动,就是噪声。反过来说,部分振动规则的工业生产声音,如果不对人产生干扰,也不能直接归为噪声。
易错点2:认为振幅大的声音一定是噪声
噪声和乐音的区别和振幅(响度)没有必然关系,小声的音乐也可能是噪声,大声的交响乐在音乐厅就是乐音,辨别核心还是振动是否规则、是否干扰正常活动,不是响度大小。
易错点3:认为噪声一定对人体有害
合理利用噪声也可以服务人类,比如噪声除草、噪声测温,这些都是教材拓展内容,题目会经常考查“噪声一定有害”这个说法,实际上该表述错误。
【即练1】我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示,凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计。下列说法正确的是( )
A.“乐曲声”是由物体振动产生的
B.凹槽越稀疏时,振动幅度越小,音调越低
C.车外的人听到“乐曲声”主要是通过汽车车身传入人耳的
D.这种“乐曲声”一定是乐音
【即练2】“马上有奇迹,马上就如愿!”马年春晚悠扬的马头琴演绎出马年专属旋律,带来春日的希望与力量。下列说法中正确的是( )
A.琴声是由空气振动产生的 B.琴声通过空气传入人耳中
C.改变琴弦松紧主要是为了改变音色 D.琴声,在任何时候都不可能是噪声
知识点02 噪声的危害
一、概念解析
噪声的等级用 (符号 )来划分,分贝是表示 等级的单位。 分贝是人耳刚能听到的声音; 分贝以上的声音会对人的听力造成损伤。不同等级噪声对人的影响不同:
声音的来源
声强级/dB
对人的影响
火箭、导弹发射
160
短时间内会导致
永久性耳聋
喷气式发动机(附近)
140
喷气式飞机起飞(距离100m左右)
130
鼓膜被震痛
音量很大的摇滚乐
120
电锯、风钻
110
长时间会导致
永久性耳聋
重型载货汽车
100
摩托车、汽车喇叭
90
引起听觉疲劳
一般的城市交通噪声
80
令人烦躁
干扰交谈
大声呼喊
70
正常交谈
50
安静舒适
空调
40
轻声耳语
20
稍有察觉
正常呼吸
10
噪声的危害可以归纳为三个层面:第一是对心理的影响,噪声会让人烦躁、注意力分散,影响学习和工作效率;第二是对生理的影响,长期暴露在高分贝噪声中,会引发听力下降、神经衰弱、心血管疾病等健康问题;第三是对物理结构的影响,高强度的噪声能够震碎玻璃,甚至损坏建筑物的结构。
噪声的强弱等级用分贝(dB)来表示,需要记住几个关键的分贝值:
0dB:是人耳能听到的 的声音,不是完全没有声音;
30~40dB:是较为理想的 环境;
超过50dB:会影响人的 和 ;
超过70dB:会干扰人的谈话,影响 和 效率;
长期处于90dB以上的噪声环境,会影响人的 ,造成 等健康问题;
突然暴露在150dB以上的噪声环境中, 会破裂出血,直接造成 。
二、典型实验探究设计
探究实验:区分噪声与乐音的波形
实验目的:通过示波器直观对比噪声与乐音的振动特点,理解物理学角度噪声的定义。
实验器材:示波器、音叉、话筒、铁皮刮玻璃、导线、电源。
实验步骤:
1. 按照要求组装器材,将话筒连接到示波器的输入端,调整示波器参数,使屏幕能够清晰显示出声音的波形。
2. 敲击音叉,让音叉发出声音,话筒采集声音信号,观察示波器上显示出的波形,记录波形特点。
3. 拿铁皮刮擦玻璃,发出刺耳的声音,再次采集信号,观察示波器上显示出的波形,记录波形特点。
4. 更换不同声源,如播放音乐、拉动锯条,重复上述实验,总结不同声源波形的规律。
实验结论:音叉发出乐音,波形规则呈现周期性变化;噪声由无规则振动产生,波形杂乱没有规律,验证了噪声的物理学定义。
三、本节涉及的科学方法梳理
1. 法:对噪声的定义分别从物理学角度和环境保护角度进行分类讨论,明确噪声概念的双重属性,避免概念理解的片面性;对噪声来源分为工业、交通、建筑、社会生活四类,让知识体系更加清晰,便于梳理记忆。
2. 法:对比乐音和噪声的振动波形,直观展示二者的本质区别;对比不同分贝等级噪声对人体的影响,清晰呈现噪声等级越高危害越大的规律;对比不同材料的隔声效果,总结出影响隔声能力的材料特点,突出实验变量带来的结果差异。
【例2】在我国许多地方过春节时人们喜爱放鞭炮。近几年,江西多地实行了春节期间禁止燃放鞭炮的政策。下面是对于这件事的观点,你认为哪个观点最正确( )
A.放鞭炮能增加节日的喜庆气氛,对所有人来说鞭炮声都不能算作噪声
B.鞭炮声的音调非常高,影响人的健康
C.禁止燃放鞭炮,是在声源处消除噪声
D.可用电子鞭炮代替鞭炮,因为电子鞭炮能够模仿鞭炮声的响度
【易错点拨】易错点1:混淆噪声单位,把分贝和赫兹搞混
赫兹(Hz)是频率的单位,用来描述音调高低;分贝(dB)才是噪声强弱等级的单位,题目经常故意替换单位设置陷阱。
易错点2:认为0dB就是完全没有声音
0dB是人耳刚能听到的最微弱声音,不是没有声音,这个点是选择题高频设错项。
易错点3:记错不同场景对应的分贝值
最常见错误是把“超过50dB影响休息”记成“70dB”,把“超过70dB影响工作学习”记成“90dB”,需要明确:50dB是休息的分界线,70dB是工作学习的分界线,90dB是健康损伤的分界线。
【即练3】噪声会影响人们的工作和生活,长期生活在噪声的环境下还会损伤听力,下列做法不利于保护听力的是( )
A.在闹市区将门窗装上双层真空玻璃 B.在家里戴上耳机听音乐
C.在学校教学区禁止大声喧哗 D.在居住的房屋周围多植树
【即练4】在公共场所保持轻声细语是一种基本的礼仪和对他人尊重的表现。轻声细语的声强级约为( )
A.0dB B.20dB C.100dB D.200dB
知识点03 噪声的控制
1.控制噪声的三个主要途径:
分别是从 减弱噪声、在 减弱噪声、在 减弱噪声,对应噪声从产生到传入人耳的完整过程:
1. 在声源处减弱:是从噪声 进行控制,比如禁止鸣笛、给机器加装减震底座、关闭发声的设备,都属于这类控制途径,这是最根本的噪声控制方式。
2. 在传播过程中减弱:是在噪声 阻隔、吸收噪声,比如道路旁的隔音墙、路边植树造林、安装双层真空玻璃窗,都属于这类控制途径。
3. 在人耳处减弱:是在噪声 进行防护,一般是个人防护措施,比如佩戴防噪声耳塞、耳罩,捂住耳朵都属于这类途径。
探究实验二:探究材料对噪声的隔声效果
实验目的:比较不同材料的隔声能力,理解隔声减弱噪声的原理,体会控制噪声的思路。
实验器材:相同的鞋盒多个、闹钟(持续发声声源)、海绵、棉布、报纸、塑料板、玻璃,卷尺。
实验步骤:
将正在响铃的闹钟放进密封的鞋盒,人逐渐远离鞋盒,直到刚好听不到闹钟的声音,记录此时到人距离鞋盒的距离,记为对照组数据。
分别将相同厚度的海绵、棉布、报纸、塑料板填充到鞋盒中,密封包裹闹钟,重复上述步骤,记录每种材料对应的听不到声音的距离。
整理实验数据,比较不同材料对应的距离大小,距离越小说明材料隔声效果越好。
实验数据记录参考:
隔声材料
听不到声音的距离(cm)
隔声效果排序(从优到劣)
无填充(对照组)
海绵
棉布
报纸
塑料板
实验结论:疏松多孔的材料(海绵、棉布)比致密材料(塑料板、玻璃)隔声效果更好,因为多孔材料能够多次反射吸收声音,减小声音的传播能量。
3. 控制变量法
在探究不同材料隔声效果的实验中,控制声源(相同闹钟、相同响度)、容器(相同鞋盒)、材料厚度等变量不变,只改变材料种类,保证实验结果的差异是由材料种类不同导致,符合科学探究的严谨性要求,控制变量法是初中物理实验探究最核心的方法之一,在本节实验中得到充分体现。
4. 转换法
声音的强弱我们可以通过感官感受,但不好直接定量比较,在探究隔声效果实验中,将“材料隔声能力”转换为“刚好听不到声音时的距离”,把不容易测量的物理量转换为容易测量的长度,简化了实验操作,让初中阶段的探究可以顺利完成,这是转换法典型应用。
【例3】下列场景中属于在传播过程中减弱噪声的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【易错点拨】易错点1:把“传播过程减弱”错判成“声源处减弱”
比如“道路两旁植树”,很多同学以为是在源头降噪,实际上树木是阻挡声音传播,属于传播过程中减弱;“关闭声源、安装消声器”才是声源处减弱。
易错点2:把“隔音窗减弱噪声”错判成“在声源处”
安装隔音窗是阻断声音从室外传到室内,属于传播过程中减弱,不是声源处。
易错点3:认为“禁止鸣笛”是传播过程中减弱
禁止鸣笛是不让喇叭发声,从源头防止噪声产生,属于声源处减弱,不是传播过程。
易错点4:认为真空玻璃隔音是在声源处减弱噪声
真空玻璃阻断声音的传播(声音不能在真空中传播),属于传播过程中减弱,不是声源处也不是人耳处。
易错点5:认为安装噪声监测仪可以减弱噪声
噪声监测仪的作用只是测量当前环境的噪声等级,它没有任何减弱噪声的功能,这个陷阱出现频率极高,只要记住监测仪只监测不减噪即可。
【即练5】噪声扰民日益成为群众的急难愁盼问题,山东省发布了“声十条”系统防治噪声污染。以下措施,属于在噪声的传播环节减弱噪声的是( )
A.设施设备安装时,对电梯、水泵等共用设施设备采取减振、降噪等措施
B.设定声环境功能区监测站点,推进功能区声环境质量自动监测
C.禁止驾驶擅自改装的机动车轰鸣或疾驶等方式降低交通噪声负荷
D.住宅设计方面,保障分户墙、楼板的隔声性能
【即练6】降噪耳机的工作原理是:采集环境噪声,分析主要噪声源的波形,然后发出相同频率的新噪声,将原噪声的振动抵消。假设某次采集的噪声波形如图所示,则能够抵消噪声源的新噪声振动图像是( )
A. B.
C. D.
【易错点拨】易错点1:“优美的钢琴声一定是乐音”
这句话错误,钢琴声是物理学角度的乐音,如果在深夜影响邻居休息,从环境保护角度就是噪声。
易错点2:“噪声只能给人类带来危害,没有任何利用价值”
现在科学研究中已经有很多利用噪声的场景:比如利用噪声除尘、利用噪声诊断肿瘤、利用噪声除草,所以噪声不是只有危害,该表述错误。
易错点3:“人耳听不到的声音一定不是噪声”
人耳听不到的次声波、超声波,如果对人体健康或者活动产生干扰和危害,同样属于噪声,比如次声波武器产生的次声,属于噪声污染。
1.关于噪声的危害和控制,下列说法错误的是( )
A.图甲噪声来源于物体杂乱无章的不规则振动
B.图乙禁止鸣笛是为了防止噪声产生
C.图丙摩托车安装消声器,是在传播过程中减弱噪声
D.图丁工厂用的防噪声耳罩,是在人耳处减弱噪声
2.某中学八年级开展“比较材料的隔音性能”活动。同学们准备了以下器材:闹钟、“房子”、报纸、塑料袋、泡沫塑料、海绵、长卷尺。他们的实验步骤是:小明同学把闹钟放入制作好的“房子”中,让其发声。然后在“房子”中依次放入不同的隔音材料。再安排另一名同学逐步远离“房子”直到听不到声源发出的声音,用卷尺分别测出该同学到“房子”的距离,他们制作的“房子”如图所示。关于本次实验,下列说法正确的是( )
A.隔音性能最好的材料是报纸
B.学生是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的
C.实验过程中,测的距离越远,说明该材料的隔音性能越好
D.在本实验中作为声源的是房子
3.如图所示为某高架道路的部分路段,路旁的透明板墙用来减弱噪声污染,下列措施与图中方法相似的是( )
A.公路边建绿化带
B.中考期间考点附近路段禁止鸣笛
C.街道上安装噪声监测仪
D.“山东舰”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔
4.临近珠海,小圳在车上听着各种声音开始昏昏欲睡。小圳戴上耳塞准备小憩一会儿,以下减弱噪声的措施跟他的方法一致的是( )
A.路边“禁止鸣笛”的标牌
B.路边安装的噪声监测仪
C.居民楼安装隔音玻璃
D.航空母舰上的起飞引导员佩戴耳罩
5.图甲是一款降噪耳机,耳机里的降噪系统产生与外界噪声“相等”的反相位声波,将噪声中和,实现降噪效果(如图乙所示)。关于这款耳机,下列说法正确的是( )
A.它是在声源处控制噪声 B.该耳机通过改变噪声的音调实现降噪
C.噪声为人所厌,没有可利用的地方 D.反相位声波与外界噪声的声速相同
6.噪声监测仪测得发声体发出声音的强弱等级随时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.发声体的频率在减小
B.发声体的响度在变小
C.声音强弱等级为,是指此时没有声音
D.马路上设置噪声监测仪属于从声源处减弱噪声
7.下列关于噪声的控制与健康生活的说法,正确的是( )
A.长期暴露在70分贝的噪声环境中,只会影响人的睡眠质量,不会对身体健康造成其他危害
B.为了减少噪声对听力的损伤,我们应该尽量使用降噪耳机,并且将音量调至最大,这样能更好地隔绝外界噪声
C.学校附近禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声;在教室周围植树,是在传播过程中减弱噪声
D.噪声不仅会损伤听力,还会对眼睛造成影响,使视觉细胞的敏感性下降,但是对心血管系统和消化系统没有影响
8.赛龙舟是我国民间一项有纪念意义的活动,更体现我国悠久历史文化传承。如图所示为某比赛场景,下列说法错误的是( )
A.鼓手敲击鼓面越重,产生的响度就越大
B.鼓手敲击鼓面越快,鼓声的音调就越高
C.从物理学角度讲,鼓手有规律敲击产生的鼓声,一定不属于噪声
D.观众在观看比赛时,是通过音色来区分鼓声与观众的呐喊声
9.课堂上有的教师利用扩音器上课,这是为了增加声音的___________。放爆竹时,常会使附近汽车的防盗报警声响起,汽车的报警声对于熟睡中的人来说是___________(选填“乐音”或“噪声”)。
10.以下几种控制噪声的措施,图甲在__________________控制噪声,图乙在__________________控制噪声,图丙在_____________控制噪声。
甲 摩托车的消声器
乙 穿越北京动物园的“隔音蛟龙”
丙 航空母舰上的起飞引导员佩戴耳罩等降噪装备
11.现代房屋常采用双层玻璃,中间制成真空减弱噪声效果更好,这是因为_________________,某路边安装了一个噪声监测仪,这是测定声音__________(填声音的特性)的仪器,此时显示的是36,单位是__________。
12.使用如图所示的双层真空玻璃是在_________减弱噪音,其减弱噪声比普通玻璃的效果更好,因此在生活中得到广泛运用,其中涉及到的物理原理是_______________。城区步行街上安装了如图所示的噪声监测装置,该装置显示了噪声的_________(音调/响度/音色)。66.2数值后面的单位是__________。
13.《新噪声法》中禁止夜间室内装修噪声扰民,这是在__________(选填“声源处”“传播途中”或“人耳处”)减弱噪声。如图所示是一款电子噪声监测器,当附近有载重汽车驶过时,显示屏上的数字将________(选填“增大”“减小”或“不变”);用此设备________(选填“能”或“不能”)减弱噪声。
14.人们用_________来划分声音的等级。如图所示,图中a、b、c、d是四种声音的波形图,从图形可知:图_________是噪声的波形。“闻其声而知其人”是根据声音的_________特征来辨别的。“引吭高歌”中的“高”指的是声音_________大。“女高音歌唱家”中的“高”指的是声音的_________高。
15.小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,直至将鞋盒除底面外的五个面全部覆盖,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,直至将鞋盒除底面外的五个面全部覆盖,重复以上实验,得到下表的数据:
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(1)小华设计的实验利用了离_________越远,听到声音的_________(选填“音调”“响度”或“音色”)越_________ (选填“大”或“小”)的原理;
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能_________(选填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比,_________ (选填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点;
(3)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的_________(选填“音调”“响度”或“音色”),隔音的本质是在_________控制和减少噪声;
16.小明在制作隔音房间模型前,想测量几种隔音材料的隔音效果。于是设计如图所示实验来测量隔音前后的声音强弱等级,计算减噪率,探究材料对隔音性能的影响:
(1)材料减噪率越高,表示其隔音性能越好。测试结果如下表:
隔音前的强弱等级/dB
分贝仪与声源间的距离s/m
隔音材料
隔音后的强弱等级/dB
减噪率
49.3
1
塑料盒
36.5
26.0
铁盒
38.4
22.1
木盒
42.3
14.2
根据表格数据,三种材料中,___________盒的减噪率更低,___________盒的隔音性能较好;(均选填“塑料”或“铁”或“木”)
(2)小明想探究材料减噪率的大小跟隔音前声音的强弱等级是否有关,在上表数据的基础上,他选择铁盒进行实验,使分贝仪与声源距离为___________(选填“1m”或“2m”),并使隔音前声音的强弱等级为___________(选填“49.3dB”或“63.5dB”)。再次实验,测得隔音后的强弱等级为,减噪率的计算方法为,写出此次减噪率的表达式___________(用已有数据和字母表示)。
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第03讲 噪声及其控制
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念构建:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
噪声、乐音、分贝(dB)、噪声控制途径
1. 从物理和环保角度区分乐音与噪声;
2. 掌握噪声来源、等级单位及危害;
3. 学会运用三种噪声控制途径并树立环保意识。
学习重点:
1. 区分物理与环保视角的噪声定义,牢记分贝等级关键节点;
2. 掌握噪声控制三种途径并能结合实例判断。
学习难点:
1. 理解环保角度噪声定义的相对性;
2. 准确判断多环节噪声控制的核心途径。理解环保角度噪声定义的相对性,一种声音在不同场景可能是乐音或噪声。
情|境|启|思
【从感知到治理的探索】声音是我们感知世界的媒介,但当它干扰正常生活时,就成为了噪声。从日常装修、交通鸣笛到工业轰鸣,噪声已成为四大环境公害之一,危害健康与生活。你留意过日常生活以及交通、工业噪声吗?本节将解析噪声的本质、危害,学习控制方法,共创安静环境。
概|念|构|建
1. 大量实验表明,杂乱无章、影响正常生活的声音叫做噪声。从物理学角度看,噪声是发声体做无规则振动发出的声音;从环保角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作,或是干扰人们接收声音的都属于噪声。噪声的大小用声级衡量,单位是分贝,分贝数越高噪声越强。
2. 实验说明噪声的控制主要从三个环节入手,首先是在声源处控制噪声,也就是防止噪声产生,比如给摩托车、汽车加装消音设备,或是禁止鸣笛;其次是在传播过程中控制噪声,也就是阻断噪声传播,比如道路旁种树、安装隔音屏障,用吸音材料装修;最后还可以在接收处做防护,也就是防止噪声进入耳朵,比如佩戴耳塞、耳罩,这是有效的个人防护手段。
3. 研究显示,即便噪声的强度和类型相同,不同场景也要灵活调整控制策略,噪声控制的根本原则有三个,分别是声源控制、传播路径控制和接收者保护。其中声源控制是降低噪声最有效的方法,比如改进机器设计、使用低噪声设备;传播路径控制靠隔离、吸收或反射声波来降低噪声影响;接收者保护是最后一道防线,三者相互配合,针对不同的噪声源和环境类型选择最佳方案,是打造安静健康生活环境的关键。
深|研|精|炼
知识点01 噪声的来源
1.核心概念
(1)噪声的来源本质是发声体做无规则振动产生的声音,从物理学和环境保护两个维度对噪声的概念界定:物理学层面,只要发声体做无规则杂乱振动产生的声音都属于噪声;环境保护层面,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。
(2)从日常生活和生产场景划分,噪声的主要来源可以分为四大类:
① 交通运输噪声:包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等交通工具运行产生的噪声,是城市环境中占比最高的噪声来源,比如城市主干道机动车发动机声、轮胎摩擦路面声、鸣笛声、机场周边飞机起降产生的轰鸣,这类噪声来源广泛、影响范围大。
② 工业生产噪声:工厂生产车间中各类机械设备运转产生的噪声,比如纺织厂纺纱织布设备、机械厂切割冲压设备产生的噪声,强度普遍较高,长期处于这类环境会对工人听力造成损伤。
③ 建筑施工噪声:建筑工程施工过程中,打桩机、挖掘机、混凝土搅拌机等设备作业产生的噪声,这类噪声强度大,且多集中在人口居住的城市区域,对周边居民休息干扰极强。
④ 社会生活噪声:商业活动、公共场所娱乐活动、家用电器运行产生的噪声,比如商场促销喇叭、家庭KTV音响、邻居家装修电钻产生的噪声,和居民日常生活联系最为紧密,是邻里纠纷中最常见的噪声诱因。
2.探究实验
实验:探究噪声产生的振动特性
【实验目的】对比乐音和噪声的发声振动特点,直观验证噪声来源于无规则振动这一核心结论。
【实验器材】音叉(带共鸣箱)、泡沫塑料块、碎玻璃、细线悬挂的乒乓球、示波器、麦克风、多媒体投影设备。
【实验步骤】
① 先将音叉固定在共鸣箱上,用橡皮锤轻敲音叉,让音叉发出清晰的乐音,将靠近音叉的乒乓球接触音叉叉股,观察乒乓球的摆动,同时将麦克风对准音叉,把音叉的声音信号传入示波器,观察示波器显示的振动波形。
② 用手捏住泡沫塑料块摩擦碎玻璃,让其发出刺耳的噪声,同样将声音信号通过麦克风传入示波器,观察此时示波器显示的振动波形,同时对比两次实验中乒乓球的摆动状态。
③ 更换不同类型的噪声来源,比如启动家用吹风机、敲击无序堆放的金属罐,重复上述操作,记录不同噪声对应的振动波形。
④ 使用手机软件显示噪声波形:准备好智能手机,打开一款具有实时音频波形显示功能的APP(如“频谱分析仪”、“音频示波器”、“Oscilloscope”或“声音分析仪”)。
将手机麦克风对准正在发声的噪声源(例如摩擦碎玻璃、启动吹风机、敲击金属罐),在APP界面上观察显示的实时振动波形图。
【实验现象与结论】
音叉发出乐音时,乒乓球做规律的往复摆动,示波器显示出规则、重复的正弦波形,说明乐音来源于发声体的规则周期性振动。
摩擦玻璃产生噪声时,乒乓球的摆动杂乱无章,示波器显示出没有固定周期、完全不规则的杂乱波形,说明噪声来源于发声体的无规则非周期性振动,实验验证了噪声产生的物理本质。
【拓展探究】不同场景噪声来源占比调查
可以设计课外探究实验:选取学校周边、城市主干道旁、居民小区三个典型场景,使用手机噪声测量APP测量不同时段的噪声强度,同时记录该时段的主要噪声来源,统计各类噪声的占比,可以得到结论:学校周边以上下学时段的交通噪声、课间活动噪声为主,居民小区以早晚时段的装修噪声、生活噪声为主,最终得到不同区域噪声来源的分布规律,为区域噪声治理提供依据。
3.科学方法
在噪声来源的研究过程中,主要用到三类经典科学研究方法:
分类归纳法:将复杂多样的噪声来源,按照产生场景和领域不同,归纳为交通、工业、建筑施工、社会生活四大类,这种方法让零散的噪声来源信息变得系统化、条理化,方便研究者分类研究不同噪声的特性和治理方案,是梳理复杂研究对象最常用的逻辑方法。
对比实验法:在探究噪声振动特性的实验中,设置乐音和噪声两组对照实验,控制声音信号采集、波形显示的条件一致,只改变发声体的振动类型,通过对比两组实验的波形差异得出结论,这种方法能够突出研究对象的核心特征,排除无关变量的干扰,让实验结论更具说服力。
实地调查法:针对具体区域的噪声来源分析,通过实地测量、样本统计的方式获取第一手数据,避免理论分析脱离实际场景,这种方法是将物理概念和实际环境问题结合的关键方法,能够培养从实际现象中提炼科学问题的研究能力。
【例1】逢年过节燃放爆竹是我国的传统习俗。以下关于爆竹声说法错误的是( )
A.爆竹声是由于空气的振动产生
B.爆竹声是通过空气传播到人耳的
C.爆竹声以声波的形式传播
D.爆竹声不会成为噪声
【答案】D
【详解】A.声音由物体的振动产生的,爆竹声是由于空气的振动产生,故A正确,不符合题意;
B.空气可以传播声音,我们听到的爆竹声是由空气传播到人耳的,故B正确,不符合题意;
C.声音是以声波的形式向周围传播的,爆竹声也以声波的形式传播的,故C正确,不符合题意;
D.爆竹声如果影响了人们工作、学习、生活,也会成为噪声,故D错误,符合题意。
故选D。
【释疑解惑】判断是否噪声,主要看声音是否对人们要进行的活动产生干扰:
1.即使是原本属于乐音的声音,如果在不合适的场景出现,对人们的休息、学习、工作造成干扰,也会被定义为噪声。比如居民区清晨居民播放的广场舞音乐,对于想要休息的住户来说,就是噪声。
2.看似嘈杂的声音,如果不对人们的正常活动产生干扰,就不属于噪声。比如机场地勤人员指挥飞机的提示哨音,属于工作必需的信号,不属于噪声。
易错点1:认为乐音一定不是噪声,噪声一定不是乐音
很多同学会默认“乐音就是好听的声音,一定不会是噪声”,这是典型错误。环境保护角度才是中考、期中期末考的核心考点,只要乐音干扰了正常活动,就是噪声。反过来说,部分振动规则的工业生产声音,如果不对人产生干扰,也不能直接归为噪声。
易错点2:认为振幅大的声音一定是噪声
噪声和乐音的区别和振幅(响度)没有必然关系,小声的音乐也可能是噪声,大声的交响乐在音乐厅就是乐音,辨别核心还是振动是否规则、是否干扰正常活动,不是响度大小。
易错点3:认为噪声一定对人体有害
合理利用噪声也可以服务人类,比如噪声除草、噪声测温,这些都是教材拓展内容,题目会经常考查“噪声一定有害”这个说法,实际上该表述错误。
【即练1】我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示,凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计。下列说法正确的是( )
A.“乐曲声”是由物体振动产生的
B.凹槽越稀疏时,振动幅度越小,音调越低
C.车外的人听到“乐曲声”主要是通过汽车车身传入人耳的
D.这种“乐曲声”一定是乐音
【答案】A
【详解】A.声音是由物体振动产生的,“乐曲声”也不例外,是由物体振动产生的,故A正确;
B.凹槽越稀疏时,汽车行驶时振动越慢,频率越低,根据音调与频率的关系,频率越低,音调越低,故B错误;
C.车外的人听到“乐曲声”主要是通过空气传入人耳的,故C错误;
D.从环保角度来讲,一切干扰人们学习、休息和工作的声音都属于噪声,在某些情况下,这种“乐曲声”也可能成为噪声,故D错误。
故选A。
【即练2】“马上有奇迹,马上就如愿!”马年春晚悠扬的马头琴演绎出马年专属旋律,带来春日的希望与力量。下列说法中正确的是( )
A.琴声是由空气振动产生的 B.琴声通过空气传入人耳中
C.改变琴弦松紧主要是为了改变音色 D.琴声,在任何时候都不可能是噪声
【答案】B
【详解】A.马头琴是弦乐器,琴声是由琴弦振动产生的,不是空气振动产生,故A错误;
B.声音的传播需要介质,琴声是通过空气传入人耳的,故B正确;
C.音调由发声体振动频率决定,改变琴弦松紧程度会改变琴弦振动的频率,从而改变音调,故C错误;
D.凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都属于噪声,若琴声影响人们正常活动,此时琴声就是噪声,故D错误。
故选B。
知识点02 噪声的危害
一、概念解析
噪声的等级用分贝(符号dB)来划分,分贝是表示声音强弱等级的单位。0分贝是人耳刚能听到的声音;90分贝以上的声音会对人的听力造成损伤。不同等级噪声对人的影响不同:
声音的来源
声强级/dB
对人的影响
火箭、导弹发射
160
短时间内会导致
永久性耳聋
喷气式发动机(附近)
140
喷气式飞机起飞(距离100m左右)
130
鼓膜被震痛
音量很大的摇滚乐
120
电锯、风钻
110
长时间会导致
永久性耳聋
重型载货汽车
100
摩托车、汽车喇叭
90
引起听觉疲劳
一般的城市交通噪声
80
令人烦躁
干扰交谈
大声呼喊
70
正常交谈
50
安静舒适
空调
40
轻声耳语
20
稍有察觉
正常呼吸
10
噪声的危害可以归纳为三个层面:第一是对心理的影响,噪声会让人烦躁、注意力分散,影响学习和工作效率;第二是对生理的影响,长期暴露在高分贝噪声中,会引发听力下降、神经衰弱、心血管疾病等健康问题;第三是对物理结构的影响,高强度的噪声能够震碎玻璃,甚至损坏建筑物的结构。
噪声的强弱等级用分贝(dB)来表示,需要记住几个关键的分贝值:
0dB:是人耳能听到的最微弱的声音,不是完全没有声音;
30~40dB:是较为理想的安静环境;
超过50dB:会影响人的休息和睡眠;
超过70dB:会干扰人的谈话,影响学习和工作效率;
长期处于90dB以上的噪声环境,会影响人的听力,造成神经衰弱等健康问题;
突然暴露在150dB以上的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,直接造成永久性失聪。
二、典型实验探究设计
探究实验:区分噪声与乐音的波形
实验目的:通过示波器直观对比噪声与乐音的振动特点,理解物理学角度噪声的定义。
实验器材:示波器、音叉、话筒、铁皮刮玻璃、导线、电源。
实验步骤:
1. 按照要求组装器材,将话筒连接到示波器的输入端,调整示波器参数,使屏幕能够清晰显示出声音的波形。
2. 敲击音叉,让音叉发出声音,话筒采集声音信号,观察示波器上显示出的波形,记录波形特点。
3. 拿铁皮刮擦玻璃,发出刺耳的声音,再次采集信号,观察示波器上显示出的波形,记录波形特点。
4. 更换不同声源,如播放音乐、拉动锯条,重复上述实验,总结不同声源波形的规律。
实验结论:音叉发出乐音,波形规则呈现周期性变化;噪声由无规则振动产生,波形杂乱没有规律,验证了噪声的物理学定义。
三、本节涉及的科学方法梳理
1. 分类法:对噪声的定义分别从物理学角度和环境保护角度进行分类讨论,明确噪声概念的双重属性,避免概念理解的片面性;对噪声来源分为工业、交通、建筑、社会生活四类,让知识体系更加清晰,便于梳理记忆。
2. 对比法:对比乐音和噪声的振动波形,直观展示二者的本质区别;对比不同分贝等级噪声对人体的影响,清晰呈现噪声等级越高危害越大的规律;对比不同材料的隔声效果,总结出影响隔声能力的材料特点,突出实验变量带来的结果差异。
【例2】在我国许多地方过春节时人们喜爱放鞭炮。近几年,江西多地实行了春节期间禁止燃放鞭炮的政策。下面是对于这件事的观点,你认为哪个观点最正确( )
A.放鞭炮能增加节日的喜庆气氛,对所有人来说鞭炮声都不能算作噪声
B.鞭炮声的音调非常高,影响人的健康
C.禁止燃放鞭炮,是在声源处消除噪声
D.可用电子鞭炮代替鞭炮,因为电子鞭炮能够模仿鞭炮声的响度
【答案】C
【详解】A.鞭炮声虽然能增加节日喜庆气氛,但会影响人们正常工作、休息等,对很多人来说属于噪声,故A错误;
B.鞭炮声主要是响度大,过大的响度会造成神经衰弱等,影响人的健康,故B错误;
C.禁止燃放鞭炮,是防止噪声产生,是在声源处消除噪声,故C正确;
D.电子鞭炮代替鞭炮,是因为电子鞭炮能够模仿鞭炮声的音色,发出类似鞭炮的声音,故D错误。
故选C。
【易错点拨】易错点1:混淆噪声单位,把分贝和赫兹搞混
赫兹(Hz)是频率的单位,用来描述音调高低;分贝(dB)才是噪声强弱等级的单位,题目经常故意替换单位设置陷阱。
易错点2:认为0dB就是完全没有声音
0dB是人耳刚能听到的最微弱声音,不是没有声音,这个点是选择题高频设错项。
易错点3:记错不同场景对应的分贝值
最常见错误是把“超过50dB影响休息”记成“70dB”,把“超过70dB影响工作学习”记成“90dB”,需要明确:50dB是休息的分界线,70dB是工作学习的分界线,90dB是健康损伤的分界线。
【即练3】噪声会影响人们的工作和生活,长期生活在噪声的环境下还会损伤听力,下列做法不利于保护听力的是( )
A.在闹市区将门窗装上双层真空玻璃 B.在家里戴上耳机听音乐
C.在学校教学区禁止大声喧哗 D.在居住的房屋周围多植树
【答案】B
【详解】A.在闹市区将门窗装上双层真空玻璃,可以在传播过程中减弱噪声,利于保护听力,故A不符合题意;
B.在家里长时间大音量戴上耳机听音乐,对人的听力是不好的,故该选项不利于保护听力,故B符合题意;
C.在学校教学区禁止大声喧哗,是在声源处减弱噪声,利于保护听力,故C不符合题意;
D.在居住的房屋周围多植树,可以在传播过程中减弱噪声,利于保护听力,故D不符合题意。
故选B。
【即练4】在公共场所保持轻声细语是一种基本的礼仪和对他人尊重的表现。轻声细语的声强级约为( )
A.0dB B.20dB C.100dB D.200dB
【答案】B
【详解】0dB是人们能听到的最微弱的声音;20dB相当于轻声细语的声音强度;100dB会让人感到很吵,比如电锯工作的声音;200dB属于极强的声音,现实中很少有这么高强度的声音,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
知识点03 噪声的控制
1.控制噪声的三个主要途径:
分别是从声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声,对应噪声从产生到传入人耳的完整过程:
1. 在声源处减弱:是从噪声产生的源头进行控制,比如禁止鸣笛、给机器加装减震底座、关闭发声的设备,都属于这类控制途径,这是最根本的噪声控制方式。
2. 在传播过程中减弱:是在噪声传播的路径中阻隔、吸收噪声,比如道路旁的隔音墙、路边植树造林、安装双层真空玻璃窗,都属于这类控制途径。
3. 在人耳处减弱:是在噪声传入人耳的最后环节进行防护,一般是个人防护措施,比如佩戴防噪声耳塞、耳罩,捂住耳朵都属于这类途径。
探究实验二:探究材料对噪声的隔声效果
实验目的:比较不同材料的隔声能力,理解隔声减弱噪声的原理,体会控制噪声的思路。
实验器材:相同的鞋盒多个、闹钟(持续发声声源)、海绵、棉布、报纸、塑料板、玻璃,卷尺。
实验步骤:
将正在响铃的闹钟放进密封的鞋盒,人逐渐远离鞋盒,直到刚好听不到闹钟的声音,记录此时到人距离鞋盒的距离,记为对照组数据。
分别将相同厚度的海绵、棉布、报纸、塑料板填充到鞋盒中,密封包裹闹钟,重复上述步骤,记录每种材料对应的听不到声音的距离。
整理实验数据,比较不同材料对应的距离大小,距离越小说明材料隔声效果越好。
实验数据记录参考:
隔声材料
听不到声音的距离(cm)
隔声效果排序(从优到劣)
无填充(对照组)
海绵
棉布
报纸
塑料板
实验结论:疏松多孔的材料(海绵、棉布)比致密材料(塑料板、玻璃)隔声效果更好,因为多孔材料能够多次反射吸收声音,减小声音的传播能量。
3. 控制变量法
在探究不同材料隔声效果的实验中,控制声源(相同闹钟、相同响度)、容器(相同鞋盒)、材料厚度等变量不变,只改变材料种类,保证实验结果的差异是由材料种类不同导致,符合科学探究的严谨性要求,控制变量法是初中物理实验探究最核心的方法之一,在本节实验中得到充分体现。
4. 转换法
声音的强弱我们可以通过感官感受,但不好直接定量比较,在探究隔声效果实验中,将“材料隔声能力”转换为“刚好听不到声音时的距离”,把不容易测量的物理量转换为容易测量的长度,简化了实验操作,让初中阶段的探究可以顺利完成,这是转换法典型应用。
【例3】下列场景中属于在传播过程中减弱噪声的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】A.工人佩戴隔音耳罩属于在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
BD.摩托车安装消音器和禁止鸣笛属于在声源处减弱噪声,故BD不符合题意;
C.道路周边种植树木属于在传播过程中减弱噪声,故C符合题意。
故选C。
【易错点拨】易错点1:把“传播过程减弱”错判成“声源处减弱”
比如“道路两旁植树”,很多同学以为是在源头降噪,实际上树木是阻挡声音传播,属于传播过程中减弱;“关闭声源、安装消声器”才是声源处减弱。
易错点2:把“隔音窗减弱噪声”错判成“在声源处”
安装隔音窗是阻断声音从室外传到室内,属于传播过程中减弱,不是声源处。
易错点3:认为“禁止鸣笛”是传播过程中减弱
禁止鸣笛是不让喇叭发声,从源头防止噪声产生,属于声源处减弱,不是传播过程。
易错点4:认为真空玻璃隔音是在声源处减弱噪声
真空玻璃阻断声音的传播(声音不能在真空中传播),属于传播过程中减弱,不是声源处也不是人耳处。
易错点5:认为安装噪声监测仪可以减弱噪声
噪声监测仪的作用只是测量当前环境的噪声等级,它没有任何减弱噪声的功能,这个陷阱出现频率极高,只要记住监测仪只监测不减噪即可。
【即练5】噪声扰民日益成为群众的急难愁盼问题,山东省发布了“声十条”系统防治噪声污染。以下措施,属于在噪声的传播环节减弱噪声的是( )
A.设施设备安装时,对电梯、水泵等共用设施设备采取减振、降噪等措施
B.设定声环境功能区监测站点,推进功能区声环境质量自动监测
C.禁止驾驶擅自改装的机动车轰鸣或疾驶等方式降低交通噪声负荷
D.住宅设计方面,保障分户墙、楼板的隔声性能
【答案】D
【详解】A.设施设备安装时,对电梯、水泵等共用设施设备采取减振、降噪等措施,是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B.设定声环境功能区监测站(点),推进功能区声环境质量自动监测,不能减弱噪声,故B不符合题意;
C.禁止驾驶擅自改装的机动车轰鸣或疾驶等方式降低交通噪声负荷,是在声源处控制噪声,故C不符合题意;
D.住宅设计方面,保障分户墙、楼板的隔声性能,属于在传播过程中减弱噪声,故D符合题意。
故选D。
【即练6】降噪耳机的工作原理是:采集环境噪声,分析主要噪声源的波形,然后发出相同频率的新噪声,将原噪声的振动抵消。假设某次采集的噪声波形如图所示,则能够抵消噪声源的新噪声振动图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】要抵消噪声源,需新噪声与原噪声频率相同、振动相反,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【易错点拨】易错点1:“优美的钢琴声一定是乐音”
这句话错误,钢琴声是物理学角度的乐音,如果在深夜影响邻居休息,从环境保护角度就是噪声。
易错点2:“噪声只能给人类带来危害,没有任何利用价值”
现在科学研究中已经有很多利用噪声的场景:比如利用噪声除尘、利用噪声诊断肿瘤、利用噪声除草,所以噪声不是只有危害,该表述错误。
易错点3:“人耳听不到的声音一定不是噪声”
人耳听不到的次声波、超声波,如果对人体健康或者活动产生干扰和危害,同样属于噪声,比如次声波武器产生的次声,属于噪声污染。
1.关于噪声的危害和控制,下列说法错误的是( )
A.图甲噪声来源于物体杂乱无章的不规则振动
B.图乙禁止鸣笛是为了防止噪声产生
C.图丙摩托车安装消声器,是在传播过程中减弱噪声
D.图丁工厂用的防噪声耳罩,是在人耳处减弱噪声
【答案】C
【详解】A.噪声是由物体无规则振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.禁止鸣笛是在声源处防止噪声产生,故B正确,不符合题意;
C.摩托车安装消声器,是在声源处减弱噪声,故C错误,符合题意;
D.防噪声耳罩戴在人耳处,阻止声音传入耳朵,属于人耳处减弱噪声,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.某中学八年级开展“比较材料的隔音性能”活动。同学们准备了以下器材:闹钟、“房子”、报纸、塑料袋、泡沫塑料、海绵、长卷尺。他们的实验步骤是:小明同学把闹钟放入制作好的“房子”中,让其发声。然后在“房子”中依次放入不同的隔音材料。再安排另一名同学逐步远离“房子”直到听不到声源发出的声音,用卷尺分别测出该同学到“房子”的距离,他们制作的“房子”如图所示。关于本次实验,下列说法正确的是( )
A.隔音性能最好的材料是报纸
B.学生是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的
C.实验过程中,测的距离越远,说明该材料的隔音性能越好
D.在本实验中作为声源的是房子
【答案】B
【详解】A.隔音性能最好的材料不一定是报纸,因为没有实验数据,无法得出结论,故A错误;
B.学生是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的,运用了转换法,故B正确;
C.测的距离越远说明声音能传播更远,即材料的隔音性能越差,故C错误;
D.实验中闹钟在发声,因此声源是闹钟,故D错误。
故选B。
3.如图所示为某高架道路的部分路段,路旁的透明板墙用来减弱噪声污染,下列措施与图中方法相似的是( )
A.公路边建绿化带
B.中考期间考点附近路段禁止鸣笛
C.街道上安装噪声监测仪
D.“山东舰”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔
【答案】A
【详解】路旁的透明板墙,是在声音的传播过程中减弱噪声。
A.公路边建绿化带,是在传播过程中减弱噪声,故A符合题意;
B.中考期间考点附近路段禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声,故B不符合题意;
C.噪声监测仪只能检测噪声的大小,不能减弱噪声,故C不符合题意;
D.航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,是在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
4.临近珠海,小圳在车上听着各种声音开始昏昏欲睡。小圳戴上耳塞准备小憩一会儿,以下减弱噪声的措施跟他的方法一致的是( )
A.路边“禁止鸣笛”的标牌
B.路边安装的噪声监测仪
C.居民楼安装隔音玻璃
D.航空母舰上的起飞引导员佩戴耳罩
【答案】D
【详解】小圳使用耳塞防止声音进入耳朵,是在人耳处减弱噪声
A.“禁止鸣笛”,阻止声音的产生,是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B.噪声监测仪仅用于监测噪声强度,并不能减弱噪声,故B不符合题意;
C.安装隔音玻璃,阻止声音的传播,是在传播过程中减弱噪声,故C不符合题意;
D.航空母舰的起飞引导员佩戴耳罩,防止声音进入耳朵,是在人耳处减弱噪声,故D符合题意。
故选D。
5.图甲是一款降噪耳机,耳机里的降噪系统产生与外界噪声“相等”的反相位声波,将噪声中和,实现降噪效果(如图乙所示)。关于这款耳机,下列说法正确的是( )
A.它是在声源处控制噪声 B.该耳机通过改变噪声的音调实现降噪
C.噪声为人所厌,没有可利用的地方 D.反相位声波与外界噪声的声速相同
【答案】D
【详解】A.降噪耳机是在噪声到达人耳之前,产生反相位声波将其抵消,防止噪声进入人耳,这属于在人耳处减弱噪声,故A错误;
B.音调由的频率决定。从图乙可知,反相位声波与噪声声波在相同时间内振动的次数相同,即频率相同,因此音调也相同。降噪耳机是通过使声波的振幅减小来降低噪声的响度,从而实现降噪,并非改变音调,故B错误;
C.噪声是发声体做无规则振动产生的声音,通常指令人烦躁、厌恶的声音,但在某些特定情况下,噪声也可以被利用,例如利用白噪声帮助睡眠或集中注意力,故C错误;
D.声音的传播速度取决于介质的种类和温度。反相位声波与外界噪声都在空气中传播,所处的介质和温度都相同,因此它们的传播速度是相同的,故D正确。
故选D。
6.噪声监测仪测得发声体发出声音的强弱等级随时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.发声体的频率在减小
B.发声体的响度在变小
C.声音强弱等级为,是指此时没有声音
D.马路上设置噪声监测仪属于从声源处减弱噪声
【答案】B
【详解】AB.从图可知,声音强弱等级变小,即响度变小,所以振幅变小,但不能说明音调的变化,也不能说明发声体每秒振动的次数变化,故A错误,B正确;
C.声音的强弱用响度表示,其大小用分贝(dB)表示,分贝数越大表示声音的响度越大,是人耳能听到的最微弱的声音,并不是指此时没有声音,故C错误;
D.噪声监测装置只能检测噪声的强弱,不可以减弱噪声,故D错误。
故选B。
7.下列关于噪声的控制与健康生活的说法,正确的是( )
A.长期暴露在70分贝的噪声环境中,只会影响人的睡眠质量,不会对身体健康造成其他危害
B.为了减少噪声对听力的损伤,我们应该尽量使用降噪耳机,并且将音量调至最大,这样能更好地隔绝外界噪声
C.学校附近禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声;在教室周围植树,是在传播过程中减弱噪声
D.噪声不仅会损伤听力,还会对眼睛造成影响,使视觉细胞的敏感性下降,但是对心血管系统和消化系统没有影响
【答案】C
【详解】A.长期暴露在70分贝的噪声中,不只会影响睡眠,还会引发头痛、注意力不集中,甚至对心血管等系统造成危害,故A错误;
B.若将降噪耳机音量调至过大,会直接损伤听力,这个做法反而会加重伤害,故B错误;
C.禁止鸣笛是直接控制发声的源头,属于在声源处减弱噪声;教室周围植树是通过树木阻挡、吸收声音,属于在传播过程中减弱噪声,故C正确;
D.噪声会对心血管系统(比如升高血压)、消化系统(比如影响消化功能)都造成不良影响,故D错误。
故选C。
8.赛龙舟是我国民间一项有纪念意义的活动,更体现我国悠久历史文化传承。如图所示为某比赛场景,下列说法错误的是( )
A.鼓手敲击鼓面越重,产生的响度就越大
B.鼓手敲击鼓面越快,鼓声的音调就越高
C.从物理学角度讲,鼓手有规律敲击产生的鼓声,一定不属于噪声
D.观众在观看比赛时,是通过音色来区分鼓声与观众的呐喊声
【答案】B
【详解】A.响度大小与振幅有关,振幅越大,响度越大,鼓手敲击鼓面越重,鼓面的振幅越大,鼓声的响度越大,故A正确,不符合题意;
B.鼓声的音调与鼓面的振动频率有关,而鼓面的振动频率主要由鼓本身的性质决定,与敲打的频率无关,故B错误,符合题意;
C.从物理学角度讲,鼓手有规律敲击鼓面时,鼓面的振动是有规律的,产生的鼓声一定不属于噪声,故C正确,不符合题意;
D.音色指声音的品质和特色,观众能区分开鼓声与观众的呐喊声,是通过音色来区分的,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.课堂上有的教师利用扩音器上课,这是为了增加声音的___________。放爆竹时,常会使附近汽车的防盗报警声响起,汽车的报警声对于熟睡中的人来说是___________(选填“乐音”或“噪声”)。
【答案】 响度 噪声
【详解】[1]教师利用扩音器上课,扩音器的作用是增大声音的强弱,也就是响度。
[2]放爆竹时,汽车的防盗报警声妨碍了熟睡中的人休息,所以对于熟睡中的人来说是噪声。
10.以下几种控制噪声的措施,图甲在__________________控制噪声,图乙在__________________控制噪声,图丙在_____________控制噪声。
甲 摩托车的消声器
乙 穿越北京动物园的“隔音蛟龙”
丙 航空母舰上的起飞引导员佩戴耳罩等降噪装备
【答案】 声源处 传播途中 人耳处
【详解】[1]消声器是装在声源处,从而减弱发动机排气噪声,这是在声源处减弱噪声,故如图甲在声源处控制噪声。
[2]穿越北京动物园的“隔音蛟龙”(实际指隔音屏障)是在传播过程中减弱噪声,故图乙在传播途中控制噪声。
[3]图丙中引导员佩戴耳罩,防止噪声进入人耳,在人耳处减弱噪声。
11.现代房屋常采用双层玻璃,中间制成真空减弱噪声效果更好,这是因为_________________,某路边安装了一个噪声监测仪,这是测定声音__________(填声音的特性)的仪器,此时显示的是36,单位是__________。
【答案】 声音不能在真空中传播 响度 分贝
【详解】[1]双层玻璃中间抽成真空,声音的传播需要介质,真空不能传声,所以能有效减弱噪声。
[2]噪声监测仪的作用是测量声音的强弱,声音的强弱属于声音特性中的响度。
[3]声音强弱等级的单位是分贝,符号为dB。
12.使用如图所示的双层真空玻璃是在_________减弱噪音,其减弱噪声比普通玻璃的效果更好,因此在生活中得到广泛运用,其中涉及到的物理原理是_______________。城区步行街上安装了如图所示的噪声监测装置,该装置显示了噪声的_________(音调/响度/音色)。66.2数值后面的单位是__________。
【答案】 传播过程中 真空不能传声 响度 dB
【详解】[1][2]双层真空玻璃能减弱噪声,是因为真空不能传声,阻断了声音的传播。是在传播过程中减弱噪音。
[3][4]噪声监测器测量的是声音的大小即噪声的响度。噪声监测数值的单位是分贝(dB)。
13.《新噪声法》中禁止夜间室内装修噪声扰民,这是在__________(选填“声源处”“传播途中”或“人耳处”)减弱噪声。如图所示是一款电子噪声监测器,当附近有载重汽车驶过时,显示屏上的数字将________(选填“增大”“减小”或“不变”);用此设备________(选填“能”或“不能”)减弱噪声。
【答案】 声源处 增大 不能
【详解】[1]减弱噪声的三个途径分别是声源处、传播途中、人耳处,禁止夜间室内装修,是从根源上防止噪声产生,因此属于在声源处减弱噪声。
[2]电子噪声监测器的作用是监测噪声的强弱(单位为分贝),当载重汽车驶过时,噪声变强,因此显示屏上显示的噪声分贝数字会增大。
[3]该设备仅能监测、显示噪声的等级,不具备减弱噪声的作用,因此不能减弱噪声。
14.人们用_________来划分声音的等级。如图所示,图中a、b、c、d是四种声音的波形图,从图形可知:图_________是噪声的波形。“闻其声而知其人”是根据声音的_________特征来辨别的。“引吭高歌”中的“高”指的是声音_________大。“女高音歌唱家”中的“高”指的是声音的_________高。
【答案】 分贝 d 音色 响度 音调
【详解】[1]人们用分贝做单位来划分声音的等级。
[2]物理学上把发声体做无规则振动时发出的声音叫做噪声,由图可见d的振动是无规则的,因此属于噪声。
[3]不同的人说话音色不同,故“闻其声而知其人”是根据声音的音色来判断的。
[4]“引吭高歌”中的“高”是指声音的音量大,是指响度大。
[5]“女高音歌唱家”中的“高”指的声音的频率高,是指声音的音调高。
15.小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,直至将鞋盒除底面外的五个面全部覆盖,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,直至将鞋盒除底面外的五个面全部覆盖,重复以上实验,得到下表的数据:
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(1)小华设计的实验利用了离_________越远,听到声音的_________(选填“音调”“响度”或“音色”)越_________ (选填“大”或“小”)的原理;
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能_________(选填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比,_________ (选填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点;
(3)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的_________(选填“音调”“响度”或“音色”),隔音的本质是在_________控制和减少噪声;
【答案】(1) 声源 响度 小
(2) 好 海绵
(3) 响度 传播过程中
【详解】(1)[1][2][3]声音的响度和距离声源的远近有关:离声源越远,声音传播中能量越分散,听到声音的响度越小。
(2)[1][2]本实验中,听不见声音的距离越小,说明材料隔音性能越好。分析表格数据,并结合生活常识可知,袜子、衣服等较为粗糙的材料对应的距离较小,而塑料袋等较为平滑的材料对应的距离较大,因此粗糙材料的隔音性能更好;海绵比报纸更疏松多孔、表面更粗糙,因此海绵隔声性能比报纸好。
(3)[1]“隔音”是降低声音的大小,本质是改变声音的响度。
[2]控制噪声分为声源处、传播过程中、人耳处三个环节,隔音是阻断噪声的传播,属于在传播过程中控制噪声。
16.小明在制作隔音房间模型前,想测量几种隔音材料的隔音效果。于是设计如图所示实验来测量隔音前后的声音强弱等级,计算减噪率,探究材料对隔音性能的影响:
(1)材料减噪率越高,表示其隔音性能越好。测试结果如下表:
隔音前的强弱等级/dB
分贝仪与声源间的距离s/m
隔音材料
隔音后的强弱等级/dB
减噪率
49.3
1
塑料盒
36.5
26.0
铁盒
38.4
22.1
木盒
42.3
14.2
根据表格数据,三种材料中,___________盒的减噪率更低,___________盒的隔音性能较好;(均选填“塑料”或“铁”或“木”)
(2)小明想探究材料减噪率的大小跟隔音前声音的强弱等级是否有关,在上表数据的基础上,他选择铁盒进行实验,使分贝仪与声源距离为___________(选填“1m”或“2m”),并使隔音前声音的强弱等级为___________(选填“49.3dB”或“63.5dB”)。再次实验,测得隔音后的强弱等级为,减噪率的计算方法为,写出此次减噪率的表达式___________(用已有数据和字母表示)。
【答案】(1) 木 塑料
(2) 1m 63.5dB
【详解】(1)[1][2]由表格数据可知,木盒减噪率14.2%,是三种材料中最低的;题干明确说明减噪率越高,隔音性能越好,塑料盒减噪率26.0%最高,因此隔音性能最好。
(2)[1][2]探究减噪率与隔音前声音强弱等级的关系,需要用控制变量法:保持材料、分贝仪与声源的距离不变,只改变隔音前声音的强弱等级。原来实验中分贝仪与声源距离为,因此本次距离依然选,改变隔音前强弱等级,因此选。
[3]根据题干给出的减噪率定义本次隔音前等级为,隔音后为,因此减噪率表达式为
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