2.4 让声音为人类服务（导学案）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理导学案聚焦“让声音为人类服务”，涵盖声音在音乐建筑中的应用、超声次声特点及应用、噪声控制途径等核心知识点。通过天坛回音壁、噪声污染等情境导入，衔接声音反射、频率等前序知识，搭建从基础到应用的学习支架。 以情境探究为主线，设置自主预习填空、课堂讨论交流和例题辨析，引导学生区分声音传递信息与能量、辨析噪声控制途径，培养物理观念和科学思维。融入噪声防治等环保内容，习题贴近生活，提升解决实际问题能力与科学态度。

2.4 让声音为人类服务（导学案） 【学习目标】 1．了解声音在音乐、建筑领域的应用，知道回音壁、三音石的声学原理，理解双耳效应与立体声的成因。 2．明确超声和次声的频率范围，了解超声与次声的特点及实际应用，能区分声音传递信息与传递能量的两类应用场景。 3．理解噪声的物理定义与环保定义，了解噪声的等级划分与健康危害，掌握控制噪声的三种途径，能辨析生活中减弱噪声的具体措施。 4．了解噪声污染的防治方法，树立声环境保护意识，提升运用声学知识解释生活现象、解决实际问题的能力。 【学习重点】1．超声与次声的特点及生产生活应用；2．噪声的控制途径与措施辨析；3．声音的反射在古建筑与现代建筑中的应用。 【学习难点】1．区分声音传递信息与传递能量的应用实例；2．噪声控制三种途径的原理与场景辨析；3．超声波回声测距的相关计算。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．北京天坛的回音壁、三音石都利用了声音的反射原理；现代音乐厅通过设置吸声材料、反射板来优化室内听音效果。 2．同一个声音传到人双耳的时间、强弱等特征存在微小差别，大脑据此判断声源方位，这就是双耳效应；立体声播放效果正是利用了这一原理。 3．人耳的听觉频率范围是Hz；物理学中，把振动频率高于 20000 Hz 的声音叫做超声，把振动频率低于 20 Hz 的声音叫做次声。 4．超声波既可以传递信息，如 B 超诊断、声呐探测、超声探伤；也可以传递能量，如超声清洗、超声焊接、超声碎石。 5．利用次声波可以提前预测风暴（台风或自然灾害），还可以通过次声定位系统确定火箭发射和着陆的位置。 6．从物理学角度看，乐音的波形规则，噪声的波形杂乱无章；从环境保护角度，一切干扰人们休息、学习和工作的声音都属于噪声。 7．计量声音强弱的单位是分贝，符号为dB；居民区白天的理想噪声不高于55dB，夜间不高于45dB；长期处于高分贝环境会损伤听力，甚至诱发疾病。 8．控制噪声主要在消声、吸声和隔声三个方面采取措施，分别对应在声源处减弱、在传播过程中减弱的不同思路。 【课堂探究】 探究一、声音的应用 —— 音乐与建筑 【情境引入】声音不仅是交流信息的载体，还被广泛应用在艺术、建筑等领域，我国古代劳动人民早已掌握了利用声学规律服务生活的智慧。 【核心梳理】 1．声音与音乐 音乐家通过控制音调、响度的变化，搭配伴音、和声组成不同旋律，实现情感表达与艺术传递。 计算机音乐数字合成技术，能够逼真模仿各种乐器的音色，极大丰富了音乐的创作与呈现形式，推动音乐艺术发展。 2．声音与建筑 古代声学应用：北京天坛的回音壁利用声音的多次反射，使声波沿平滑围墙传播到远处；三音石位于回音壁圆心处，掌声经墙面多次反射回到圆心，因此能听到三次回声。 现代声学设计：礼堂、音乐厅通过铺设吸声材料减弱多余回声，设置不同方向的反射板优化声音传播，让听众听到的声音更清晰、丰满。 3．双耳效应与立体声 双耳效应：声源到两只耳朵的距离不同，声音传到双耳的时间、强弱和振动特征存在细微差异，大脑根据这些差异判断声源的方位与距离。 立体声原理：多组音箱放置在不同位置发声，利用双耳效应让听众产生声音的空间分布感，获得立体的听觉体验。 【讨论交流】 1．为什么在空旷的大厅里说话会明显感觉到回声，而在摆满家具、铺了地毯的房间里说话，回声就很不明显？ 空旷的大厅墙面光滑坚硬，对声音的反射能力强，声音反射后形成的回声与原声时间差大于 0.1s，人耳可以清晰区分，因此回声明显；房间内的家具、地毯属于多孔、粗糙的材料，能够大量吸收和散射声波，大幅减弱声音的反射，回声被显著削弱，因此几乎感觉不到。 2．只戴一只耳机听音乐时，很难感受到立体声的效果，请解释其中的原因。 立体声的核心原理是双耳效应：声音到达两只耳朵的时间、强弱存在差异，大脑据此判断声源的空间方位，产生立体听觉。只戴一只耳机时，声音只能传入单侧耳朵，无法形成双耳的听觉差异，大脑无法感知声音的空间分布，因此感受不到立体声效果。 【例题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。　　　 探究二、超声与次声 【情境思考】人耳只能听到特定频率范围的声音，还有大量听不见的声波，在工业、医疗、军事等领域发挥着不可替代的作用。 【核心梳理】 1．声波频率范围划分 可听声：人耳能够感知的声音，频率范围为 20~20000 Hz。 超声波：振动频率高于 20000 Hz 的声波。 次声波：振动频率低于 20 Hz 的声波。 2．超声波的特点与应用 特点：方向性好、穿透能力强、易于获得集中的声能。 传递信息的应用：声呐探测海洋深度、定位鱼群与潜艇；B 超检查人体内部器官；超声检测工业零件内部缺陷；超声导盲仪辅助盲人探路。 传递能量的应用：超声波清洗精密仪器零件；超声波焊接塑料；超声波击碎人体内结石；超声波处理植物种子，提高发芽率。 3．次声波的特点与应用 特点：传播距离远、能量损耗小，能绕过大型障碍物传播。 自然来源：地震、火山爆发、台风、海啸等自然灾害发生时，都会伴随次声波产生。 应用：“水母耳” 风暴预测仪，通过接收次声波提前预报台风；次声定位系统可监测火箭发射、核爆炸的位置。 【讨论交流】 1．请判断下列应用分别利用了声音传递信息还是能量：①超声波洗牙 ②汽车倒车雷达 ③超声波碎石 ④医生用听诊器听诊 利用声音传递能量：①超声波洗牙、③超声波碎石；利用声音传递信息：②汽车倒车雷达、④医生用听诊器听诊。 2．地震、台风来临前，很多动物会出现异常反应，人类却无法提前感知，这是为什么？ 地震、台风等自然灾害来临前，会伴随产生频率低于 20 Hz 的次声波。人类的听觉频率范围是 20~20000 Hz，无法感知次声波；而很多动物的听觉频率范围更广，能够接收到次声波，提前感知到危险，因此会出现异常反应。 【例题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。 探究三、噪声的危害与控制 【情境引入】悦耳的乐音能愉悦身心，而杂乱的噪声会干扰生活、损害健康，噪声污染已成为当代世界四大污染之一。 【核心梳理】 1．噪声的两层定义 物理学角度：发声体做无规则振动时发出的声音，对应的声波波形杂乱无章、没有规律。 环境保护角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们想要听到的声音产生干扰的声音，都属于噪声。 2．噪声的等级与危害 声音强弱的单位：分贝（dB）。0 dB 是人耳能听到的最弱声音，是听觉下限。 健康影响：70 dB 以上会干扰正常谈话，降低工作学习效率；长期处于 80~100 dB 的环境中，会造成听力迟钝甚至永久性耳聋；强噪声还会诱发多种疾病，严重时可危及生命。 标准限值：居民区、文教区域理想声环境为白天≤55 dB，夜间≤45 dB。 3．控制噪声的三条途径 消声：在声源处减弱噪声。例如：汽车排气管加装消声器、城区禁止机动车鸣笛、机器设备加装减震装置。 吸声：在传播过程中减弱噪声。例如：录音室墙面铺设多孔吸声材料、积雪的微孔吸收声波、剧院墙面做成蜂窝状结构。 隔声：在传播过程中减弱噪声。例如：高架道路两侧安装隔音板、住宅安装双层真空玻璃、道路两旁种植防护林。 【讨论交流】 1．大雪过后，周围环境会变得格外宁静，请用声学知识解释这一现象。 积雪内部存在大量疏松、细小的微孔，声波传入微孔后会发生多次反射，声能被不断吸收损耗，能够反射回空气中的声音大幅减少，相当于天然的吸声材料，因此大雪过后周围环境会格外宁静。 2．请判断以下措施分别属于哪种控制噪声的途径：①摩托车安装消声器 ②道路旁修建隔音墙 ③工厂工人佩戴防噪声耳罩 ④关闭正在播放的大功率音响 ①摩托车安装消声器：在声源处减弱噪声（消声）；②道路旁修建隔音墙：在传播过程中减弱噪声（隔声）；③工厂工人佩戴防噪声耳罩：在人耳处减弱噪声；④关闭正在播放的大功率音响：在声源处减弱噪声（消声）。 【例题3】“禁止燃放烟花爆竹”这一规定得到我市市民的一片叫好，它不仅保护了自然环境，也还给了市民一个清静的居住环境。禁止燃放烟花爆竹是（　　） A．从人耳处减弱噪声 B．从传播途径中减弱噪声 C．从声源处减弱噪声 D．以上三种减弱噪声的方法都用了 【答案】C 【解析】减弱噪声主要有三种途径，从人耳处、传播过程中、声源处减弱，禁止燃放烟花爆竹，直接从声源处减弱噪声。 故选C。 【归纳整理】 2.4 让声音为人类服务 【课堂练习】 1．判断声源方向的重要基础是 效应。 【答案】双耳 【解析】一般声源到两只耳朵的距离不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础，这就是双耳效应。 2．在武侠小说或电影里，经常会看到一位双目失明的大侠，还能判断出前来攻击他的敌人的方位，这是因为 A．他的眼睛原来没有失明 B．他的耳朵有特异功能 C．这是一种巧合 D．由于双耳效应，他可准确判断声音传来的方向 【答案】D 【解析】武侠电影里经常描写一大侠双目失明，还能判断出攻击者的方位，主要是因为声音传到武侠者的两只耳朵的时刻和强弱以及其他特征也不同，这些差异就是他用耳朵判断声源方位的重要基础，也就是双耳效应，正是由于双耳效应，人们可以准确地判断声音传来的方位，故D正确． 3．善于观察的同学一定会发现影剧院、大礼堂、音乐厅或录播室的墙壁上有许多跟蜂窝状似的小孔，这样设计的主要目的是（　　） A．减弱回声对原声的影响 B．增强声音的反射 C．增大声音的响度 D．提高装饰的效果 【答案】A 【解析】影剧院、大礼堂、音乐厅或录播室的墙壁上有许多跟蜂窝状似的小孔，可以减弱声音的反射；当声音传到这些墙面后，被反射到了不同的方向或被多次反射而吸收掉，这样就能减弱回声对原声的影响，保证较好的听觉效果。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．下列事例中，主要利用了声传递能量的是（　　） A．用听诊器给病人诊病 B．用超声波给工件探伤 C．用次声波预报海啸 D．用超声波清洗眼镜 【答案】D 【解析】A．用听诊器给病人诊病可以知道病人的病情，属于声传递信息，故A不符合题意； B．用超声波给工件探伤可以了解工件的质量问题，属于声波传递信息，故B不符合题意； C．用次声波预报海啸可以提前预知灾害的来临，做好应对准备，属于声波传递信息，故C不符合题意； D．用超声波清洗眼镜是利用超声波引起污渍的共振，使其脱离眼镜，属于声波传递能量，故D符合题意。 故选D。 5．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与 和介质有关，一般在 中传播最慢（选填“固体”“液体”或“气体”）； （2）声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz～30kHz之间，由于这种声波的频率较高，声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。 声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，如果接收到的回声音调升高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标正远离声呐。 ①根据如图和文中描述的信息，人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz；狗 （选填“能”或“不能”）听到频率为16Hz的次声波； ②停在海水中的潜艇A继续监视潜艇B，突然接收到经潜艇B反射回来的声波频率是变高的，说明潜艇B正在 （选填“远离”或“靠近”）潜艇A。 【答案】 温度 气体 10 20 能 靠近 【解析】（1）[1]在说声音的时强调了介质与温度，说明声速与介质与温度有关。 [2]一般来说，声音在气体中传播最慢的。 （2）[3][4]读图可知，人耳能够听到20Hz~20000Hz（kHz）范围内的声音，而声呐发出的声波为10kHz~30kHz，所以人能听到的声呐发出的声波范围是10kHz~20kHz。 [5]狗能听到的最低音调为15Hz，所以它能听到16Hz的声音。 [6]声呐接收到的声波的频率变高，说明目标与声呐的距离变小。 6．地震是一种常见的自然灾害。发生地震时，被困人员可以敲击周围坚硬物体求救。下列说法错误的是（　　） A．地震时会产生超声波 B．声音可以传递信息 C．声音在固体中传播更快 D．声音的传播需要介质 【答案】A 【解析】A．地震时会伴随有低频的振动，产生次声波，故A错误，符合题意； B．被困人员通过敲击方式求救主要是利用声音可以传递信息，故B正确，不符合题意； CD．被困人员通过敲击方式求救，由于声音的传播需要介质、声音在固体中传播更快，故CD正确，不符合题意。 故选A。 7．发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有 声波产生；在相同的介质条件下，假设次声波的传播速度为v1，超声波的传播速度为v2，则它们的大小关系是v1 v2（选填“>”“=”或“＜”）。 【答案】 次 = 【解析】[1]发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有次声波产生。 [2]在相同温度和介质的条件下，声音传播的速度是一定的，则次声波的传播速度为与超声波传播速度相同，即v1=v2。 8．人们能分辨出不同乐器的演奏声，是因为它们所发声音的 不同。小明学习时，听到邻居家传来的钢琴声，这属于 （乐音/噪声）。 【答案】 音色 噪声 【解析】[1]不同乐器由于材料，结构不同，故音色不同，即人们能分辨不同乐器的演奏声是由于音色不同。 [2]从环保的角度，只要妨碍人们学习，工作、休息的声音，都属于噪声。 9．明在家里学习，对他来说，广场舞的音乐声属于 （选填“噪声”或“乐声”）。如图A、B所示是两种声音的波形图，从图形可知：图 是噪声的波形。 【答案】 噪声 B 【解析】[1]广场舞的音乐声影响了小明的学习，对小明来说这属于噪声。 [2]从图形可知，图A的波形振动有规律，是乐音的波形；图B的波形振动无规律、杂乱，是噪声的波形，故图B是噪声的波形。 10．噪声与乐音 （1）乐音：人们把物体 的振动产生的、听起来 的声音叫乐音。 （2）噪声 ①从物理学角度：噪声是指哪些 、 的声音，是发声体做 时产生的； ②从环保的角度：凡是 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 的声音，都属于噪声； ③噪声的波形：如图所示，从甲的波形图可知，物体的振动是有规律的，产生的声音是 ；从乙的波形图可知，物体的振动杂乱无章、无规律，产生的声音是 。 【答案】 有规律 心情舒畅 刺耳难听 令人厌烦 无规则振动 妨碍 干扰 乐音 噪声 【解析】（1）[1] [2] 乐音和噪声都是由物体振动产生的，物体有规律振动产生的，听起来让人心情舒畅的声音叫乐音。 （2）①[3] [4] [5] 从物理学角度：噪声是发声体做无规则振动时产生的，刺耳难听、令人厌烦的声音是噪声。 ②[6][7] 从环保的角度：凡是妨碍人们正常休息、学习、和工作，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。 ③[8] [9] 由甲图可知，物体的振动有规律，所以产生的声音是乐音，由图乙可知，物体振动杂乱无章、没有规律，产生的声音是噪声。 11．在与声有关的四幅图中，属于在声源处控制噪声的是（　　） A． 居民区街道禁鸣喇叭 B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔 C． 街头设置的噪声监测仪 D．高架路某些路段两侧设有透明板墙 【答案】A 【解析】A．居民区街道禁鸣喇叭，是在声源处减弱噪声，故A符合题意； B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔，在人耳处减弱噪声，故B不符合题意； C．街头设置的噪声监测仪，只能起监测作用，不能控制噪声，故C不符合题意； D．高架路某些路段两侧设有透明板墙，在传播过程中减弱噪声，故D不符合题意。 故选A。 12．如图是生活中的两个情境，左图是居民小区噪声监测器，显示环境噪声为55. 5分贝。右图是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048（Hz）的标准音来校准琴音。下列说法正确的是（　　）    A．人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级 B．分贝是音调的单位 C．2048Hz的音属于次声波 D．256Hz的音和2048Hz的音比较，256Hz的声音音调更高 【答案】A 【解析】AB．声音的强弱用响度表示，分贝（dB）是声音强弱等级的单位，故A正确，B错误； C．频率低于20Hz的声波是次声波，频率高于20000HZ的声波是超声波，2048Hz的音不属于次声波，故C错误； D．声音振动的频率越高，音调越高，256Hz的音和2048Hz的音比较，2048Hz的声音音调更高，故D错误。 故选A。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 让声音为人类服务（导学案） 【学习目标】 1．了解声音在音乐、建筑领域的应用，知道回音壁、三音石的声学原理，理解双耳效应与立体声的成因。 2．明确超声和次声的频率范围，了解超声与次声的特点及实际应用，能区分声音传递信息与传递能量的两类应用场景。 3．理解噪声的物理定义与环保定义，了解噪声的等级划分与健康危害，掌握控制噪声的三种途径，能辨析生活中减弱噪声的具体措施。 4．了解噪声污染的防治方法，树立声环境保护意识，提升运用声学知识解释生活现象、解决实际问题的能力。 【学习重点】1．超声与次声的特点及生产生活应用；2．噪声的控制途径与措施辨析；3．声音的反射在古建筑与现代建筑中的应用。 【学习难点】1．区分声音传递信息与传递能量的应用实例；2．噪声控制三种途径的原理与场景辨析；3．超声波回声测距的相关计算。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．北京天坛的回音壁、三音石都利用了声音的______原理；现代音乐厅通过设置吸声材料、反射板来优化室内听音效果。 2．同一个声音传到人双耳的时间、强弱等特征存在微小差别，大脑据此判断声源方位，这就是____________；立体声播放效果正是利用了这一原理。 3．人耳的听觉频率范围是Hz；物理学中，把振动频率高于 20000 Hz 的声音叫做______，把振动频率低于 20 Hz 的声音叫做______。 4．超声波既可以传递______，如 B 超诊断、声呐探测、超声探伤；也可以传递______，如超声清洗、超声焊接、超声碎石。 5．利用次声波可以提前预测____________，还可以通过次声定位系统确定火箭发射和着陆的位置。 6．从物理学角度看，乐音的波形______，噪声的波形____________；从环境保护角度，一切干扰人们休息、学习和工作的声音都属于噪声。 7．计量声音强弱的单位是______，符号为dB；居民区白天的理想噪声不高于______dB，夜间不高于______dB；长期处于高分贝环境会损伤听力，甚至诱发疾病。 8．控制噪声主要在______、______和______三个方面采取措施，分别对应在声源处减弱、在传播过程中减弱的不同思路。 【课堂探究】 探究一、声音的应用 —— 音乐与建筑 【情境引入】声音不仅是交流信息的载体，还被广泛应用在艺术、建筑等领域，我国古代劳动人民早已掌握了利用声学规律服务生活的智慧。 【核心梳理】 1．声音与音乐 音乐家通过控制音调、响度的变化，搭配伴音、和声组成不同旋律，实现情感表达与艺术传递。 计算机音乐数字合成技术，能够逼真模仿各种乐器的音色，极大丰富了音乐的创作与呈现形式，推动音乐艺术发展。 2．声音与建筑 古代声学应用：北京天坛的回音壁利用声音的多次反射，使声波沿平滑围墙传播到远处；三音石位于回音壁圆心处，掌声经墙面多次反射回到圆心，因此能听到三次回声。 现代声学设计：礼堂、音乐厅通过铺设吸声材料减弱多余回声，设置不同方向的反射板优化声音传播，让听众听到的声音更清晰、丰满。 3．双耳效应与立体声 双耳效应：声源到两只耳朵的距离不同，声音传到双耳的时间、强弱和振动特征存在细微差异，大脑根据这些差异判断声源的方位与距离。 立体声原理：多组音箱放置在不同位置发声，利用双耳效应让听众产生声音的空间分布感，获得立体的听觉体验。 【讨论交流】 1．为什么在空旷的大厅里说话会明显感觉到回声，而在摆满家具、铺了地毯的房间里说话，回声就很不明显？ 2．只戴一只耳机听音乐时，很难感受到立体声的效果，请解释其中的原因。 【例题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　　　 探究二、超声与次声 【情境思考】人耳只能听到特定频率范围的声音，还有大量听不见的声波，在工业、医疗、军事等领域发挥着不可替代的作用。 【核心梳理】 1．声波频率范围划分 可听声：人耳能够感知的声音，频率范围为 20~20000 Hz。 超声波：振动频率高于 20000 Hz 的声波。 次声波：振动频率低于 20 Hz 的声波。 2．超声波的特点与应用 特点：方向性好、穿透能力强、易于获得集中的声能。 传递信息的应用：声呐探测海洋深度、定位鱼群与潜艇；B 超检查人体内部器官；超声检测工业零件内部缺陷；超声导盲仪辅助盲人探路。 传递能量的应用：超声波清洗精密仪器零件；超声波焊接塑料；超声波击碎人体内结石；超声波处理植物种子，提高发芽率。 3．次声波的特点与应用 特点：传播距离远、能量损耗小，能绕过大型障碍物传播。 自然来源：地震、火山爆发、台风、海啸等自然灾害发生时，都会伴随次声波产生。 应用：“水母耳” 风暴预测仪，通过接收次声波提前预报台风；次声定位系统可监测火箭发射、核爆炸的位置。 【讨论交流】 1．请判断下列应用分别利用了声音传递信息还是能量：①超声波洗牙 ②汽车倒车雷达 ③超声波碎石 ④医生用听诊器听诊 2．地震、台风来临前，很多动物会出现异常反应，人类却无法提前感知，这是为什么？ 【例题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 探究三、噪声的危害与控制 【情境引入】悦耳的乐音能愉悦身心，而杂乱的噪声会干扰生活、损害健康，噪声污染已成为当代世界四大污染之一。 【核心梳理】 1．噪声的两层定义 物理学角度：发声体做无规则振动时发出的声音，对应的声波波形杂乱无章、没有规律。 环境保护角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们想要听到的声音产生干扰的声音，都属于噪声。 2．噪声的等级与危害 声音强弱的单位：分贝（dB）。0 dB 是人耳能听到的最弱声音，是听觉下限。 健康影响：70 dB 以上会干扰正常谈话，降低工作学习效率；长期处于 80~100 dB 的环境中，会造成听力迟钝甚至永久性耳聋；强噪声还会诱发多种疾病，严重时可危及生命。 标准限值：居民区、文教区域理想声环境为白天≤55 dB，夜间≤45 dB。 3．控制噪声的三条途径 消声：在声源处减弱噪声。例如：汽车排气管加装消声器、城区禁止机动车鸣笛、机器设备加装减震装置。 吸声：在传播过程中减弱噪声。例如：录音室墙面铺设多孔吸声材料、积雪的微孔吸收声波、剧院墙面做成蜂窝状结构。 隔声：在传播过程中减弱噪声。例如：高架道路两侧安装隔音板、住宅安装双层真空玻璃、道路两旁种植防护林。 【讨论交流】 1．大雪过后，周围环境会变得格外宁静，请用声学知识解释这一现象。 2．请判断以下措施分别属于哪种控制噪声的途径：①摩托车安装消声器 ②道路旁修建隔音墙 ③工厂工人佩戴防噪声耳罩 ④关闭正在播放的大功率音响 【例题3】“禁止燃放烟花爆竹”这一规定得到我市市民的一片叫好，它不仅保护了自然环境，也还给了市民一个清静的居住环境。禁止燃放烟花爆竹是（　　） A．从人耳处减弱噪声 B．从传播途径中减弱噪声 C．从声源处减弱噪声 D．以上三种减弱噪声的方法都用了 【归纳整理】 2.4 让声音为人类服务 【课堂练习】 1．判断声源方向的重要基础是 效应。 2．在武侠小说或电影里，经常会看到一位双目失明的大侠，还能判断出前来攻击他的敌人的方位，这是因为 A．他的眼睛原来没有失明 B．他的耳朵有特异功能 C．这是一种巧合 D．由于双耳效应，他可准确判断声音传来的方向 3．善于观察的同学一定会发现影剧院、大礼堂、音乐厅或录播室的墙壁上有许多跟蜂窝状似的小孔，这样设计的主要目的是（　　） A．减弱回声对原声的影响 B．增强声音的反射 C．增大声音的响度 D．提高装饰的效果 4．下列事例中，主要利用了声传递能量的是（　　） A．用听诊器给病人诊病 B．用超声波给工件探伤 C．用次声波预报海啸 D．用超声波清洗眼镜 5．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与 和介质有关，一般在 中传播最慢（选填“固体”“液体”或“气体”）； （2）声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz～30kHz之间，由于这种声波的频率较高，声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。 声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，如果接收到的回声音调升高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标正远离声呐。 ①根据如图和文中描述的信息，人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz；狗 （选填“能”或“不能”）听到频率为16Hz的次声波； ②停在海水中的潜艇A继续监视潜艇B，突然接收到经潜艇B反射回来的声波频率是变高的，说明潜艇B正在 （选填“远离”或“靠近”）潜艇A。 6．地震是一种常见的自然灾害。发生地震时，被困人员可以敲击周围坚硬物体求救。下列说法错误的是（　　） A．地震时会产生超声波 B．声音可以传递信息 C．声音在固体中传播更快 D．声音的传播需要介质 7．发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有 声波产生；在相同的介质条件下，假设次声波的传播速度为v1，超声波的传播速度为v2，则它们的大小关系是v1 v2（选填“>”“=”或“＜”）。 8．人们能分辨出不同乐器的演奏声，是因为它们所发声音的 不同。小明学习时，听到邻居家传来的钢琴声，这属于 （乐音/噪声）。 9．明在家里学习，对他来说，广场舞的音乐声属于 （选填“噪声”或“乐声”）。如图A、B所示是两种声音的波形图，从图形可知：图 是噪声的波形。 10．噪声与乐音 （1）乐音：人们把物体 的振动产生的、听起来 的声音叫乐音。 （2）噪声 ①从物理学角度：噪声是指哪些 、 的声音，是发声体做 时产生的； ②从环保的角度：凡是 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 的声音，都属于噪声； ③噪声的波形：如图所示，从甲的波形图可知，物体的振动是有规律的，产生的声音是 ；从乙的波形图可知，物体的振动杂乱无章、无规律，产生的声音是 。 11．在与声有关的四幅图中，属于在声源处控制噪声的是（　　） A． 居民区街道禁鸣喇叭 B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔 C． 街头设置的噪声监测仪 D．高架路某些路段两侧设有透明板墙 12．如图是生活中的两个情境，左图是居民小区噪声监测器，显示环境噪声为55. 5分贝。右图是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048（Hz）的标准音来校准琴音。下列说法正确的是（　　）    A．人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级 B．分贝是音调的单位 C．2048Hz的音属于次声波 D．256Hz的音和2048Hz的音比较，256Hz的声音音调更高 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $