3.3 噪声(举一反三讲义)物理新教材教科版八年级上册
2026-08-03
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 3 噪声 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 声音的产生和传播,声的利用,噪声的危害与控制 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 7.04 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59064690.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义围绕初中物理“噪声”核心知识点,系统梳理噪声的定义(物理与环保双角度)、来源(交通、工业、生活噪声)、等级(分贝)与危害(心理、生理、物理效应)及控制途径(声源处、传播过程中、人耳处),并通过手机实验制作隔音小屋形成从概念到应用的完整学习支架。
资料以思维导图构建知识框架,实验模块(如隔音小屋)运用控制变量法和转换法培养科学探究能力,典例与变式题结合生活实例强化物理观念,方法技巧口诀助力科学思维形成。课中辅助教师教学,课后作业通过多样题型帮助学生查漏补缺,体现科学态度与责任。
内容正文:
第3节 噪声
目录
模块一 知识框架 2
模块二 知识精讲 2
知识点1:噪声及其来源 2
知识点2:噪声的大小及其危害 5
知识点3:控制噪声 8
知识点4:手机实验:制作隔音小屋 11
模块三 方法技巧 16
模块四 课后作业 16
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
知识点1:噪声及其来源
1.噪声与乐音的区别
我们周围的声音千差万别,有的声音悦耳动听,使人心情愉快,这样的声音叫做乐音;有的声音嘈杂刺耳,令人烦躁不安,这样的声音叫做噪声。
从物理学的角度看,乐音是发声体做有规则 振动时发出的声音,其波形是有规律 的;噪声是发声体做杂乱无章的不规则 振动时发出的声音,其波形是杂乱无章 的。
从环境保护的角度看,凡是干扰人们正常休息、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.噪声的来源
噪声的来源非常广泛,主要包括:
交通噪声:汽车、摩托车的鸣叫声,车轮与路面的摩擦声,火车、飞机等发出的巨大响声。
工业噪声:发动机运转声,电锯、机床、电钻、工地爆破声等。
生活噪声:家用电器的工作声,人的说话声、哭笑声、娱乐打闹声等。
同一个声音在不同场合可能属于不同的类别。例如,欣赏音乐会时悠扬的乐声属于乐音;但在深夜邻居家大声播放同一乐曲,干扰了他人休息,就变成了噪声。
【典例1】 从物理学角度来说,噪声是指发声体做___________振动时发出的声音。图甲、乙是两种声音的波形图,图___________是噪声的波形图。
【答案】 无规则 乙
【详解】[1]从环境保护角度说,把难听刺耳的声音叫做噪声,从物理学角度说,噪声是指发声体做无规则振动发出的声音。
[2]从波形图上来看,噪声的波形杂乱无章,而乐音的波形是有规则的,故乙是噪声的波形图。
【变式1】 下列关于乐音和噪声的说法中正确的是( )
A.乐音是乐器发出的声音;噪声是机器发出的声音
B.有规律的声音都是乐音
C.高架桥两侧架设有隔音墙,是从传播过程中减弱噪声对周边居民的影响
D.乐音悦耳动听,使人精神愉悦,所以乐音不会成为噪声
【答案】C
【详解】A.乐音并不都是乐器发出的声音,机器发出的声音也并不都是噪声,故A错误;
B.乐音是有规律的声音,但有规律的声音如果响度过大,或者出现在不恰当的场合,干扰了人们正常的生活、工作、休息或学习,这样的声音就是噪声,故B错误;
C.高架桥两侧架设有隔音墙,是从传播过程中减弱噪声对周边居民的影响,故C正确;
D.乐音悦耳动听,使人精神愉悦,但乐音如果响度过大,或者出现在不恰当的场合,干扰了人们正常的生活、工作、休息或学习,这时的乐音就变成了噪声,故D错误。
故选C。
【变式2】 从环境保护角度来看,不属于噪声的是( )
A.休息时,马路上汽车的喇叭声
B.学习时,窗外工地上发动机的轰鸣声
C.音乐会上优美的小提琴声
D.半夜邻居家音响设备发出震耳的歌声
【答案】C
【详解】A.休息时,马路上汽车的喇叭声影响了人们的休息,属于噪声,故A不合题意;
B.学习时,窗外工地上发动机的轰鸣声影响了人们的学习,属于噪声,故B不合题意;
C.音乐会上优美的小提琴声给人带来愉悦,不属于噪声,故C符合题意;
D.半夜邻居家音响设备发出震耳的歌声影响了人们的休息,属于噪声,故D不合题意。
故选C。
【变式3】如图所示同学们正在用唢呐吹奏《白鸟朝凤》,下列说法正确的是( )
A.吹奏时按压不同位置的气孔,是为了改变声音的响度
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力,是因为其有不同的音调
C.每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》一定是乐音
【答案】C
【详解】A.吹奏时按压不同位置的气孔,是为了改变空气柱振动的频率从而改变声音的音调,故A错误;
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力,是因为其有不同的音色,故B错误;
C.声音的传播速度只和介质种类及温度有关,每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同,故C正确;
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》如果影响到他人正常的休息,就会成为噪声,故D错误。
故选C。
知识点2:噪声的大小及其危害
1.噪声的等级——分贝
人们以分贝 (符号 dB)为单位来表示声音强弱的等级。
0 dB:人刚能听到的最微弱的声音——听觉下限。
30~40 dB:较为理想的安静环境。
超过50 dB:会影响睡眠和休息 。
超过70 dB:会干扰谈话,影响工作和学习。
超过90 dB:听力会受到严重影响 ,并可能产生神经衰弱、头痛、高血压等疾病。
高达150 dB:可能使鼓膜破裂出血,双耳完全失去听力。
记忆口诀:三四十,理想音;超五十,无休息;超七十,误学习;超九十,坏听力。
2.噪声的危害
心理效应:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。
生理效应:引起耳聋、头痛、高血压等疾病,严重时会使鼓膜破裂出血。
物理效应:高强度噪声会损坏建筑物。
【典例2】 如图所示,噪声监测仪常设置在城市道路旁,显示屏上数字单位为分贝(dB)。下列说法正确的是( )
A. 该装置可以减弱噪声
B. 分贝(dB)是描述音调高低的单位
C. 70dB 的噪声会干扰人们正常学习、工作
D. 优美的乐曲一定不属于噪声
【答案】C
【详解】A:噪声监测仪只能测量噪声响度大小,无法减弱噪声;
B:分贝(dB)是衡量响度的单位,不是音调;
C:超过 70dB,会影响交谈、学习与工作,正确;
D:乐曲如果妨碍他人休息、工作,从环保角度属于噪声。
【变式1】___________dB~___________dB是较为理想的安静环境;___________dB会干扰谈话,影响工作效率,长期生活在___________dB以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;如果突然暴露在高达___________dB的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。
【答案】 30 40 70 90 150
【详解】[1][2]30dB~40dB属于较为理想的安静环境。
[3]70dB会干扰谈话、影响工作效率。
[4]长期生活在90dB以上易损伤听力并引发疾病。
[5]150dB的噪音会导致鼓膜破裂、双耳失聪。
【变式2】关于噪声的危害,下列说法中错误的是( )
A.噪声会对听力产生损伤
B.噪声对人体健康有影响
C.噪声会干扰正常生活和工作
D.因为仪器设备都有相关的防护措施,所以噪声不会对仪器设备产生影响
【答案】D
【详解】A.长期处于高强度噪声环境中,会使听觉器官受到损伤,比如可能导致暂时性或永久性听力下降,故A正确,不符合题意;
B.噪声除了损伤听力,还会影响人的神经系统、心血管系统等,引发如头痛、失眠、血压升高等健康问题,故B正确,不符合题意;
C.噪声会影响人们的休息、学习,也会干扰工作时的注意力,降低工作效率,故C正确,不符合题意;
D.虽然有些仪器设备有防护措施,但较强的噪声仍可能对仪器设备的精度、性能等产生不良影响,比如可能干扰仪器的信号传输、影响精密部件的工作状态等,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式3】科学家在研究中发现,长期在噪声环境下生活的人易患高血压。进一步研究发现,长期生活在声音为55dB以上的环境中的人与长期生活在声音为55dB以下的环境中的人相比,患高血压的比例增加近一倍。专家提醒,夜间睡觉时打开窗户者,高血压“光临”的机会较多。根据以上信息判断,下列说法不正确的是( )
A.玻璃可以减弱声音的传播 B.噪声不是引起高血压病的唯一原因
C.噪声对人类的危害不可轻视 D.55dB以下的声音不是噪声
【答案】D
【详解】A.玻璃属于在传播过程中减弱噪音的传播,故A正确,不符合题意;
B.引起高血压的原因众多,如遗传、饮食等因素,噪声不是引起高血压病的唯一原因,故B正确,不符合题意;
C.噪声会影响健康,危害身体,因此噪声对人类的危害不可轻视,故C正确,不符合题意;
D.凡是妨碍到人们正常休息、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。55dB的声音相当于普通室内谈话,也有可能是噪声,故D不正确,符合题意。
故选D。
知识点3:控制噪声
声音从产生到引起听觉有三个阶段:声源的振动产生 声音 → 空气等介质传播 声音 → 鼓膜振动 引起听觉。
1. 从噪声的产生处防治噪声
在声源处 减弱噪声——防止噪声产生。
如:给机器安装消声器,禁止鸣笛,考场附近禁止喧哗等。
2. 从噪声的传播过程中防治噪声
在传播过程中 减弱噪声——阻断噪声的传播。
用隔音或吸音材料把噪声声源与外界隔离开;如:在马路和住宅间设立屏障或植树造林。隔音板、绿化带、关门窗等
3. 从噪声的接收处防治噪声
在人耳处 减弱噪声——防止噪声进入耳朵。
戴防噪声耳塞、耳罩、防声头盔,或用手指塞住耳朵等。
(1)噪声往往只能减弱,而不是完全的消除,因为在一些生产生活中是不可避免的要产生噪声的。
(2)噪声的减弱我们常常采取“隔”、“吸”和“消”的方法。如隔声墙、剧场墙上的吸音小孔、机器减震等。
【典例3】郑州地铁1号线在地面上的路段通行时,下列描述中正确的是( )
A.即将到站时会听到广播,听到的声音在空气中的传播速度为340km/h
B.地铁到站鸣笛时要增大音量,其物理实质是将音调变高
C.某些路段禁鸣喇叭,这是在人耳处减弱噪声
D.地铁轨道地上部分两侧设有隔音屏障,其作用是在传播过程中减弱噪声
【答案】D
【详解】A.时空气中声速的数值是340m/s,换算后为1224km/h,故A错误;
B.增大音量是增大声音的响度,不会改变音调,故B错误;
C.禁鸣喇叭是直接阻止声源发声,属于在声源处减弱噪声,故C错误;
D.隔音屏障可以阻挡、吸收声音,属于在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选D。
【变式1】图书馆里禁止大声喧哗,下列选项中与此控制噪声的措施相同的是( )
A.图-1:工厂用的防噪声耳罩 B.图-2:城市道路旁安装隔声板
C.图-3:摩托车安装的消声器 D.图-4:街道上的噪声监测仪
【答案】C
【详解】图书馆里禁止大声喧哗,是控制噪声的产生,是在声源处控制噪声。
A.工厂用的防噪声耳罩,是在人耳处控制噪声,故A不符合题意;
B.城市道路旁安装隔声板,是在传播过程中减弱噪声,故B不符合题意;
C.摩托车安装的消声器,是在声源处减弱噪声,防止噪声产生,故C符合题意;
D.街道上的噪声监测仪,只能监测噪声的强弱,不能减弱噪声,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】下列措施中,属于在声源处减弱噪声的是( )
A.道路两旁种植树木 B.开会时把手机调为静音
C.高架道路两旁安装隔音板 D.在飞机旁工作的人员佩戴耳罩
【答案】B
【详解】A.道路两旁种植树木,是在声音的传播过程中阻挡、吸收声音,从而减弱噪声,属于在传播过程中减弱噪声。故A不符合题意;
B.开会时把手机调为静音,是让手机不再发声,从噪声产生的源头进行控制,属于在声源处减弱噪声。故B符合题意;
C.高架道路两旁安装隔音板,是在声音传播过程中减弱噪声。故C不符合题意;
D.在飞机旁工作的人员佩戴耳罩,是通过耳罩阻止噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声。故D不符合题意。
故选B。
【变式3】如图所示的是沈阳的东西快速干道,车辆通行频繁,噪声影响周边居民的正常休息。为此靠近居民区的桥两侧安装了隔音板,下列分析正确的是( )
A.隔音板的作用是在声源处减弱噪声
B.图中车辆的行驶速度可能为80m/s
C.噪声是通过空气传播进入路过的行人耳中的
D.司机师傅听到电台播报,避开拥堵路段,说明声音可以传递能量
【答案】C
【详解】A.隔音板是在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.,这个速度远高于城市快速干道的限速,故B错误;
C.声音的传播需要介质,噪声是通过空气传播进入行人耳中的,故C正确;
D.司机听到电台播报从而避开拥堵路段,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
知识点4:手机实验:制作隔音小屋
1. 隔音的物理学机理
当声波入射到材料表面时,能量一般被分为三部分:
作用方式
原理说明
反射
声波被材料表面反射回去,继续在原始空间中传播
吸收
声能被材料内部吸收,通过摩擦和粘滞阻力转化为热能消耗掉
透射
声波穿透材料,透射到另一侧
隔音的核心目标:最大限度地增加反射和吸收的比例,将透射的能量降到最低。
2.实验方法与科学探究
(1)控制变量法
比较不同材料的隔音性能时,需要控制变量:
材料的厚度应相同
声源的响度应相同
其他条件(如声源位置、测试环境等)应保持一致
(2) 转换法
通过听不到声音时人与声源的距离来反映材料的隔音性能——隔音性能越好,声音传播距离越近。也可以用分贝仪直接测量隔音处理前后声音的响度变化。
(3)实验操作要点
①将声源(如手机、闹钟)放置在容器(如鞋盒、纸盒)中央
②用不同隔音材料将容器塞满
③逐步远离声源,直到听不见声音,记录此时的距离
④在空间较小的房间进行实验时,应将手机铃声的响度调小
3.材料选择与结构设计
(1)常用隔音材料
材料类型
代表材料
特点
多孔吸音材料
海绵、泡沫塑料、隔音棉、棉花
内部多孔,能有效吸收声波能量
反射材料
硬纸板、木板、金属板
表面密实,能反射声波
复合结构
外层硬板+内层海绵
结合反射与吸收两种机理
(2)隔音结构设计
有效的隔音设计通常采用双层结构:内层为吸音层(多用多孔材料),外层为隔音层(多用密实材料)。同时要注重密封处理,防止声音从缝隙泄漏。
搭建时内层铺海绵、棉花等多孔吸音材料,外层用硬纸板这类密实板材隔音。箱体缝隙一定要密封严实,避免声音漏出。实验要控制材料厚度、声源音量不变,才能准确对比隔音效果。
【典例4】跨学科实践:制作隔音房间模型
【项目分析】
取一个鞋盒(无洞口)充当“房间”;选一个噪声源;准备多种隔音材料;噪声强弱测量方案:用声级计测量噪声的强弱。
【项目实施】
步骤一:将噪声源放在鞋盒内部,测量一次噪声强弱。
步骤二:小组合作,在鞋盒内部安装隔音材料。
步骤三:重复步骤一。
通过实验,小组得到的数据如下表所示。
材料隔音效果测试表
材料名称
安装隔音材料前的声音强度
安装隔音材料后的声音强度
瓦楞纸
51
46
海绵
50
41
泡沫
48
42
【展示交流】
(1)本实验的噪声源应该选择_____(选填“音叉”、“播放音乐的播放器”或“发声稳定的闹钟”);
(2)本实验测量噪声强弱的声级计是放在鞋盒_____(选填“内部”或“外部”)进行测量的;
(3)小组制作时的不同隔音材料厚度应该大致_____;
(4)表格中数据的单位为_____,表中_____(选填“瓦楞纸”、“海绵”或“泡沫”)的隔音效果最好;
(5)应选择较_____(选填“安静”或“嘈杂”)的环境进行上述实验。
【答案】(1)发声稳定的闹钟
(2)外部
(3)相同
(4) 分贝 海绵
(5)安静
【详解】(1)发声稳定的闹钟发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合作为本实验的声源。
(2)实验是为了探究材料的隔音效果强弱,声源在盒子内,所以,测量噪声强弱的声级计是放在盒子外部进行测量的。
(3)根据控制变量法可知,探究不同材料的隔音效果,除了材料种类不同,其他因素都应相同,因此不同隔音材料的厚度应大致相同。
(4)[1]声音强弱等级的单位是分贝,故表格中数据的单位为分贝。
[2]由表格数据可知,安装海绵这种隔音材料安装前后的声音强度变化最大,故海绵的隔音效果最好。
(5)为了避免外界声音的干扰,本实验应该在较安静的环境中进行。
【变式1】同学们为探究隔音效果,搭建了简易隔音箱:在箱体内部贴满隔音泡沫,箱门采用双层玻璃(两层玻璃间为真空层),如图所示。将正在发声的手机放入箱内并关闭箱门后,外界听到的手机声音显著变小。下列说法正确的是( )
A.双层玻璃反射光无法让外界的光进入隔音箱内部
B.双层玻璃的隔音原理是利用真空不能传声,在传播过程中减弱噪声
C.外界听到的手机声音变小,说明手机发声的音调降低了
D.箱内贴隔音泡沫,是通过阻止手机振动来在声源处减弱噪声
【答案】B
【详解】A.双层玻璃之间是真空层,其主要作用是阻断声音传播,光线能在真空中传播,双层玻璃无法阻止外界光线进入,故A错误;
B.双层玻璃的两层玻璃间为真空层,声音的传播需要介质,真空不能传声,这是在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C.外界听到的手机声音变小,是指声音的响度减小,而手机发声的音调由振动频率决定,并未发生改变,故C错误;
D.箱内贴隔音泡沫,是通过吸收声音、阻碍声音传播来减弱噪声,属于在传播过程中减弱噪声,并非阻止手机振动(声源处减弱),故D错误。
故选B。
【变式2】为了不影响邻居,小阳打算将家中的琴房改造成隔音房间。为了选择隔音性能好的材料,他先在三个鞋盒中分别放入三种隔音材料(隔音毡、隔音板、隔音棉)制作成三个隔音房间的模型,再用蓝牙音箱(可播放婉转悠扬的音乐和持续不断的机械闹钟声)、分贝仪等器材测试它们的隔音性能。下列说法正确的是( )
A.可以选择不同的鞋盒作为房间
B.三种隔音材料应具有相同的厚度
C.选择婉转悠扬的音乐作为声源进行测试更好
D.隔音房间是通过在声源处控制噪声来实现对噪声控制的
【答案】B
【详解】A.实验需控制变量,若鞋盒材质、尺寸不同,会引入额外变量干扰结果,应选用相同鞋盒,故A错误;
B.隔音性能受材料厚度影响,若厚度不同,无法判断效果差异源于材料本身还是厚度。因此需保持厚度相同,故B正确;
C.婉转悠扬的音乐响度不稳定,而机械闹钟声响度恒定,隔音测试需声源响度不变,故机械闹钟声更合适,故C错误;
D.隔音房间通过阻断噪声传播路径控制噪声,而不是在声源处控制,故D错误。
故选B。
【变式3】近几年,一些城市道路由从前的水泥路面变成了沥青路面。小亮发现汽车驶过时产生的噪声比从前小多了,那么汽车行驶的噪声与什么因素有关呢?下表是小亮查到同一辆轿车在不同路面行驶时噪声的测试数据
实验次序
车速/()
水泥路面噪声
普通沥青路面噪声
多孔沥青路面噪声
1
60
75.4
70
61.5
2
80
82.6
78.2
65.6
(1)表格中出现一个不足之处是未写出噪声的单位,人们以__________为单位来表示声音强弱的等级;
(2)根据表中的数据,你可以得出结论:
①同一辆车在车速一定时,路面小孔越多,产生的噪声_____________;
②同一辆车在相同路面上行驶,车速_____________,产生的噪声越大;
(3)除上述因素外,汽车行驶在路面上产生噪声的大小还可能与_____________(写出一个因素)有关;
(4)与一些多孔吸声材料类似,汽车行驶在普通沥青路面与多孔沥青路面上噪声不同的原因是由于噪声传到小孔里,经过多次反射被吸收,从而起到“吃”掉噪声的目的,这是在___________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
【答案】(1)分贝/dB
(2) 越小 越高
(3)轮胎花纹(合理即可)
(4)传播过程中
【详解】(1)人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。
(2)[1]分析 “车速一定时,不同路面” 的数据(如车速60km/h 时,水泥路面噪声75.4dB、普通沥青70dB、多孔沥青 61.5dB)可知同一辆车在车速一定时,路面小孔越多,产生的噪声越小。
[2]分析 “相同路面,不同车速” 的数据(如水泥路面,车速60km/h时噪声75.4dB、车速80km/h时82.6dB)可知:同一辆车在相同路面上行驶,车速越高,产生的噪声越大。
(3)汽车行驶产生噪声的大小还可能与车胎花纹(或车辆载重、路面平整度)有关(合理即可)。
(4)多孔沥青路面通过小孔吸收噪声,是在传播过程中减弱噪声(噪声产生后,在传播到周围环境的过程中被吸收)。
模块三 方法技巧
方法技巧 噪声与乐音的辨析
技巧口诀:噪声乐音要分清,物理环保两角度;波形规则是乐音,杂乱无章是噪声;干扰他人即噪声,不论声音多动听。
解释:判断一个声音是乐音还是噪声,要从两个角度分析:
1. 物理学角度:看发声体的振动是否有规律。有规则振动发出的是乐音,波形有规律;无规则振动发出的是噪声,波形杂乱无章。
2. 环境保护角度:看声音是否干扰了他人的正常休息、学习和工作。凡是干扰他人的声音,无论其音质如何,都属于噪声。
举例:
“演奏会上悠扬的小提琴声”——从物理学角度看是乐音(有规则振动);但如果深夜邻居家在演奏,干扰了他人休息,从环保角度看就成了噪声。
“电锯切割金属的声音”——从物理学角度看是噪声(无规则振动);从环保角度看也属于噪声(干扰他人)。
易错点:
①只从物理学角度判断,忽视环保角度(优美的音乐也可能成为噪声);
②误认为响度大的声音一定是噪声(噪声与响度无关,取决于振动是否有规律或是否干扰他人);
③混淆噪声控制的三条途径(声源处、传播过程中、人耳处)。
模块四 课后作业
一、单选题
1.在跨学科实践课上,小海利用双层玻璃制作了一个隔音房模型,下列减弱噪声的途径与隔音房模型相同的是( )
A.舰载机引导员佩戴耳罩 B.学校附近禁止汽车鸣笛
C.摩托车发动机装消声器 D.城市马路两侧植树种草
【答案】D
【详解】隔音房模型是通过阻断噪声的传播来减弱噪声,是在传播过程中减弱噪声。
A.舰载机引导员佩戴耳罩,防止声音进入人耳,是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
B.学校附近禁止汽车鸣笛,防止声音产生,是在声源处减弱噪声,故B不符合题意;
C.摩托车发动机装消声器,是在声源处减弱噪声,故C不符合题意;
D.城市马路两侧植树种草,植物吸收和阻挡声音传播,是在传播过程中减弱噪声,故D符合题意。
故选D。
2.关于乐音和噪声的叙述正确的是( )
A.凡是物体振动发出的声音都是噪声
B.乐音是乐器发出的声音,噪声是机器发出的声音
C.优美的歌声一定是乐音
D.凡是干扰他人休息、学习、生活、工作的声音,都可以看作噪声
【答案】D
【详解】A.发声体做规则振动产生的声音通常是乐音,故A错误;
BC.乐音不一定来自乐器,如歌唱家优美的歌声;噪声也不一定是机器发出的,比如深夜大声歌唱,即使歌声再优美,也属于噪声,故BC错误;
D.凡是干扰他人休息、学习、生活、工作的声音,都属于噪声,故D正确。
故选D。
3.控制噪声污染是创建文明城市的重要举措。如图是某街道上的噪声监测装置,下列说法正确的是( )
A.图中噪声监测装置显示噪声响度是68Hz
B.此时的噪声妨碍人们的休息和睡眠
C.该装置可以用来减弱噪声
D.载重卡车驶近时该装置显示的数值减小
【答案】B
【详解】A.图中噪声监测装置显示的是声音的响度等级,单位是分贝(dB),而不是频率的单位赫兹(Hz),故A错误;
B.为了保护听力,声音不能超过90dB;为了保证工作和学习,声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50dB。图中显示噪声为68dB,这个强度的声音会妨碍人们的休息和睡眠,故B正确;
C.噪声监测装置是用于监测噪声响度的装置,即监测的是噪声的强弱,且只能监测噪声,不能减弱噪声,故C错误;
D.重卡车行驶时产生的噪声响度较大,所以载重卡车驶近时该装置显示的数值变大,故D错误。
故选B 。
4.下列有关声现象的说法,正确的是( )
A.只要物体振动,就一定能听到声音
B.声纹锁主要是依据声音的音色来判断的
C.在相同情况下,超声波的速度比次声波的速度大得多
D.深夜,优美悦耳的歌声不可能是噪声
【答案】B
【详解】A.物体振动是产生声音的条件,但人耳听到声音还需要满足有传声介质、振动频率在人耳听觉范围(20Hz~20000Hz)内等条件,比如真空里振动的物体、发出次声波/超声波的物体振动,人耳都听不到,因此不是只要物体振动就一定能听到声音。故A错误;
B.音色是声音的特色,由发声体的材料、结构等决定,不同人的发声音色存在差异,声纹锁正是依靠识别不同人的音色来判定身份,故B正确;
C.声速的大小只和介质种类、温度有关,超声波和次声波都属于声波,在相同的相同环境下的同种介质中,二者的传播速度相等。故C错误;
D.深夜,优美悦耳的歌声妨碍了人们的休息,因此也是噪声,故D错误。
故选B。
5.创客小组针对“自习课上挪动椅子会发出刺耳噪声”提出了以下降噪方案。请从成本低、效果好、可行性强的角度综合选出最优方案( )
A.椅子脚贴静音垫 B.关门窗
C.全员佩戴耳塞 D.铺地毯
【答案】A
【详解】A.椅子脚贴静音垫成本极低(几元钱),直接减少椅子挪动时的摩擦噪音,效果显著,操作简单可行,不影响他人。故A符合题意;
B.关门窗成本低,但主要隔绝外部声音,对内部椅子挪动声的减弱作用有限,且可能影响通风。故B不符合题意;
C.全员佩戴耳塞需每人购买耳塞,成本中等;不能从源头消除噪音,长期佩戴可能不适,且影响课堂交流,可行性一般。故C不符合题意;
D.铺地毯降噪效果好,但成本高(需大面积铺设),施工麻烦,可行性低。故D不符合题意。
故选A。
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。
二、多选题
7.噪声对人们的心理和生理都会有伤害,已成为影响人们生活的一大公害。以下有关噪声的说法中正确的是( )
A.喜庆的鞭炮给一些人带来欢乐,但也会破坏其他人的安宁,成为令人讨厌的噪声
B.0dB是人类听觉的下限
C.在城市中禁鸣汽车喇叭是为了在传播过程中阻断噪声的传播
D.在飞机旁工作的人员要佩戴带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声
【答案】ABD
【详解】A.喜庆的鞭炮给一些人带来欢乐,但对需要安静环境的人来说则是噪声,故A正确;
B.0dB是人类刚能听到的最微弱的声音,为人类听觉的下限,故B正确;
C.在城市中禁鸣汽车喇叭是为了在声源处减弱噪声,故C错误;
D.在飞机旁工作的人员要佩戴带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声,故D正确。
故选 ABD。
8.小明在测试两种材料的隔音性能时,分别用待检测材料制成外形相同的隔音箱。将同一发声的机械闹钟分别放入其中,用声级监测仪远离隔音箱,同时监测机械闹钟的声级,当声级恰好为时,记录声级监测仪到机械闹钟的距离,其测试结果如下表所示,下列判断正确的是( )
编号
材料
材料厚度
距离
1
海绵
4
6
2
海绵
5
4
3
泡沫塑料
4
8
4
泡沫塑料
7
5
5
泡沫塑料
8
4
A.隔音箱能够降低听到声音的响度
B.泡沫塑料比海绵的隔音效果好
C.通过编号不能比较海绵和泡沫塑料的隔音性能
D.通过编号可得:同种材料的厚度越厚,隔音效果越好
【答案】ACD
【详解】A.隔音箱在声音传播过程中减弱噪声,可降低听到声音的响度,故A正确;
B.比较两种材料隔音性能需控制厚度相同,由编号1、3可知,厚度均为时,海绵对应的距离更短,说明海绵隔音效果更好,故B错误;
C.编号2、4的材料种类、材料厚度均不同,存在两个变量,不符合控制变量法要求,无法比较两种材料隔音性能,故C正确;
D.编号3、4、5的材料均为泡沫塑料,厚度越大,距离越短,说明同种材料厚度越厚隔音效果越好,故D正确。
故选ACD。
三、填空题
9.图乙中___________(选填“A”或“B”)可以反映噪声的波形;图丙是马路上常见的控制噪声的标志,该措施是从___________减弱噪声的。
【答案】 B 声源处
【详解】[1]乐音的波形是有规律的,噪声的波形总是杂乱无章的;图乙中B波形图杂乱无章,是噪声的波形。
[2]图丙是禁止鸣笛标志,阻止了声音的产生,从声源处控制噪声。
10.从物理学的角度讲,物体做无规则振动时发出的声音叫________;小明学习时,听到邻居家传来的钢琴声,这属于________(选填“乐音”或“噪声”)。在公路旁设置声音屏障是在声音________来控制噪声的。
【答案】
噪声
噪声
传播过程中
【详解】物体做无规则振动时发出的声音叫噪声;
从环保角度来看,小明正在学习,邻居的钢琴声干扰了他的正常学习,因此属于噪声;
公路旁设置声音屏障是通过阻挡声音的传播来控制噪声,属于在声音的传播过程中减弱噪声。
11.如图是广陵区的“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符。每当汽车驶过这段路面时,一段完整的音乐就奏响了,音乐声是由轮胎的______产生的,音乐声是通过______传入人耳的,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的______(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同。公路的两旁有大量植树,是为了在______中减弱噪声。
【答案】 振动 空气 音调 传播过程
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,音乐声是由轮胎的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质,音乐声是通过空气传入人耳的。
[3]当汽车驶过不同间距的凹槽时,轮胎振动的频率不同,所以发出声音的音调就会不同。
[4]公路的两旁有大量植树,可以吸收反射噪声,是为了在传播过程中减弱噪声。
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.国产新能源汽车都搭载AI语音助手,实现“人与车”全场景自然交互。用户说“打开空调,温度调低”,系统精准识别并执行,说明声音可以传递________。汽车采用双层隔音玻璃降低外界噪声,这是在________减弱噪声。
【答案】
信息
传播过程中
【详解】[1]声音的利用包括传递信息和传递能量,用户发出语音指令,系统识别并执行操作,说明声音可以传递信息。
[2]双层隔音玻璃在传播过程中阻挡声音的传播,这是在传播过程中减弱噪声。
14.跳广场舞已经成为人们健身的一项运动,优美的舞曲声是由于扬声器纸盆的___________产生的,该声音是通过___________传入人耳的;小超被广场舞的音乐声吵醒后很不开心,对于他来说,广场舞的音乐声属于___________(选填“噪声”或“乐音”)。为了避免被干扰,他关上了家中的门窗,这是在___________减弱噪声。
【答案】 振动 空气 噪声 传播过程中
【详解】声音是由物体的振动产生的,扬声器的纸盆振动从而发出舞曲声;
声音的传播需要介质,舞曲声通过空气这种介质传入人耳;
从环境保护角度,妨碍人们正常休息、学习和工作的声音属于噪声,该音乐声吵醒了小超,影响其正常休息,因此属于噪声;
减弱噪声的方式包括声源处、传播过程中、人耳处减弱,关上门窗是阻断声音的传播路径,属于在传播过程中减弱噪声。
四、实验题
15.小文想比较不同材料的隔音性能,做了以下实验。将闹铃置于空盒中间,先后分别用报纸、棉花和隔音棉包住盒子进行实验,将闹钟发出的声音当作噪声,相关实验数据记录如表所示。
实验次序
1
2
3
4
5
材料名称
空盒
报纸
棉花
隔音棉
隔音棉
材料厚度
/
d
d
d
2d
分贝仪示数/dB
74
68
60
63
58
(1)实验中,是在噪声的________(选填“产生”“传播”或“接收”)环节进行减弱噪声。
(2)通过分贝仪示数的变化来反映材料的隔音性能,这种实验方法叫作________________。
(3)通过比较实验次序2、3可知,________的隔音性能较好。
(4)分析数据可知:不同材料隔音性能一般_______(选填“相同”或“不同”);同种材料,厚度越________,隔音性能越好。
(5)请举出生活中选用隔音性能好的材料来减弱噪声的一个实例:________________________。
【答案】(1)传播
(2)转换法
(3)棉花
(4) 不同 厚
(5)高速路两旁设置隔音板
【详解】(1)实验过程中,用报纸、棉花和隔音棉包住盒子,是阻断声音的传播路径,属于在噪声的传播环节进行减弱噪声。
(2)隔音性能无法直接量化比较,通过分贝仪示数的变化来反映材料的隔音性能,分贝仪示数越小,说明材料阻挡声音传播的效果越好,即隔音性能越好,这种将不易直接观测的物理量转换为容易测量的物理量的实验方法叫作转换法。
(3)比较实验次序2、3,材料厚度均为 d ,仅材料种类不同,其中棉花对应的分贝仪示数为60dB,小于报纸对应的68dB,所以棉花的隔音性能较好。
(4)对比厚度均为 d 的2、3、4组实验,不同材料对应的分贝仪示数存在明显差异,说明不同材料隔音性能一般不同;对比材料均为隔音棉的4、5组实验,厚度为2d的5组分贝仪示数更小,说明同种材料厚度越厚,隔音性能越好。
(5)生活中利用隔音材料减弱噪声的实例较多,比如高速路两旁设置隔音板、房屋装修时在墙体中添加隔音棉减弱外界噪声等。
16.〖跨学科实践〗小明经常在自己的房间里弹奏吉他。为了不影响其他房间的家人和邻居休息,小明打算把自己的房间改造成隔音房间。他在购物网站上看到有很多吸音布、吸音板、吸音棉等商品,为了选择一种恰当的吸音材料,他打算制作一个隔音房间的简易模型来测试不同商品的吸音性能。
(1)他在购物网站上选购了少许安装方便并且图案美观的甲、乙、丙、丁四种吸音材料。选购吸音材料时还应该关注材料__________(多选,填字母)。
A.是否阻燃 B.是否防潮 C.是否有弹性 D.是否环保、无异味
(2)他用鞋盒充当“房间”,分别将不同的吸音材料贴满鞋盒的每一面。将一只闹钟放入其中,使其发出稳定且响度较大的声音。盖紧盒盖,在鞋盒外用分贝仪测量声音的大小,分贝仪距鞋盒的距离__________(填“需要”或“不需要”)相同。
(3)他按照正确的方法收集实验数据(如下表),从实验数据可以看出,吸音材料__________的吸音性能最好。
吸音材料
无
甲
乙
丙
丁
声音大小/dB
82
80
45
46
32
(4)如果没有分贝仪,可以人站在鞋盒外,一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止。人后退的距离越远,说明该材料的吸音效果越__________(填“强”或“弱”)。
(5)进一步研究发现上述几种材料中,吸音性能最好的材料造价比较昂贵,通常用于电视台直播间等专业场景使用。小明决定在乙和丙两种吸音材料中选择一种来改造自己的房间。仔细观察发现乙材料比丙厚很多,则他应该选择材料__________。
【答案】(1)ABD
(2)需要
(3)丁
(4)弱
(5)丙
【详解】(1)A.用于房间的吸音材料应具有一定的阻燃性能,降低火灾隐患,故A符合题意;
B.房间内可能存在潮湿环境,材料防潮有利于保持性能和延长使用寿命,故B符合题意;
C.吸音材料是否有弹性不是选择隔音材料时必须关注的主要性能,故C不符合题意;
D.室内装修材料应环保、无异味,避免影响人体健康,故D符合题意。
故选ABD。
(2)声音的响度会随传播距离的增大而减小。为了只比较不同吸音材料对声音大小的影响,应控制分贝仪与鞋盒之间的距离相同,因此分贝仪距鞋盒的距离需要相同。
(3)在其他条件相同时,鞋盒外测得的声音越小,说明材料吸收的声音越多,吸音性能越好。丁材料对应的声音大小为32dB,在各组数据中最小,因此丁材料的吸音性能最好。
(4)人后退得越远才听不见声音,说明声音能够传播到更远的位置,即从鞋盒中传出的声音较大,材料吸收的声音较少,因此该材料的吸音效果越弱。
(5)由实验数据可知,使用乙、丙材料时测得的声音大小分别为45dB和46dB,二者吸音性能非常接近。乙材料比丙材料厚很多,在吸音效果相近的情况下,选择较薄的丙材料更节省室内空间,也更适合房间改造,因此应选择丙材料。
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第3节 噪声
目录
模块一 知识框架 1
模块二 知识精讲 2
知识点1:噪声及其来源 2
知识点2:噪声的大小及其危害 3
知识点3:控制噪声 5
知识点4:手机实验:制作隔音小屋 7
模块三 方法技巧 11
模块四 课后作业 12
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
知识点1:噪声及其来源
1.噪声与乐音的区别
我们周围的声音千差万别,有的声音悦耳动听,使人心情愉快,这样的声音叫做乐音;有的声音嘈杂刺耳,令人烦躁不安,这样的声音叫做噪声。
从物理学的角度看,乐音是发声体做有规则 振动时发出的声音,其波形是有规律 的;噪声是发声体做杂乱无章的不规则 振动时发出的声音,其波形是杂乱无章 的。
从环境保护的角度看,凡是干扰人们正常休息、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.噪声的来源
噪声的来源非常广泛,主要包括:
交通噪声:汽车、摩托车的鸣叫声,车轮与路面的摩擦声,火车、飞机等发出的巨大响声。
工业噪声:发动机运转声,电锯、机床、电钻、工地爆破声等。
生活噪声:家用电器的工作声,人的说话声、哭笑声、娱乐打闹声等。
同一个声音在不同场合可能属于不同的类别。例如,欣赏音乐会时悠扬的乐声属于乐音;但在深夜邻居家大声播放同一乐曲,干扰了他人休息,就变成了噪声。
【典例1】 从物理学角度来说,噪声是指发声体做___________振动时发出的声音。图甲、乙是两种声音的波形图,图___________是噪声的波形图。
【变式1】 下列关于乐音和噪声的说法中正确的是( )
A.乐音是乐器发出的声音;噪声是机器发出的声音
B.有规律的声音都是乐音
C.高架桥两侧架设有隔音墙,是从传播过程中减弱噪声对周边居民的影响
D.乐音悦耳动听,使人精神愉悦,所以乐音不会成为噪声
【变式2】 从环境保护角度来看,不属于噪声的是( )
A.休息时,马路上汽车的喇叭声
B.学习时,窗外工地上发动机的轰鸣声
C.音乐会上优美的小提琴声
D.半夜邻居家音响设备发出震耳的歌声
【变式3】如图所示同学们正在用唢呐吹奏《白鸟朝凤》,下列说法正确的是( )
A.吹奏时按压不同位置的气孔,是为了改变声音的响度
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力,是因为其有不同的音调
C.每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》一定是乐音
知识点2:噪声的大小及其危害
1.噪声的等级——分贝
人们以分贝 (符号 dB)为单位来表示声音强弱的等级。
0 dB:人刚能听到的最微弱的声音——听觉下限。
30~40 dB:较为理想的安静环境。
超过50 dB:会影响睡眠和休息 。
超过70 dB:会干扰谈话,影响工作和学习。
超过90 dB:听力会受到严重影响 ,并可能产生神经衰弱、头痛、高血压等疾病。
高达150 dB:可能使鼓膜破裂出血,双耳完全失去听力。
记忆口诀:三四十,理想音;超五十,无休息;超七十,误学习;超九十,坏听力。
2.噪声的危害
心理效应:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。
生理效应:引起耳聋、头痛、高血压等疾病,严重时会使鼓膜破裂出血。
物理效应:高强度噪声会损坏建筑物。
【典例2】 如图所示,噪声监测仪常设置在城市道路旁,显示屏上数字单位为分贝(dB)。下列说法正确的是( )
A. 该装置可以减弱噪声
B. 分贝(dB)是描述音调高低的单位
C. 70dB 的噪声会干扰人们正常学习、工作
D. 优美的乐曲一定不属于噪声
【变式1】___________dB~___________dB是较为理想的安静环境;___________dB会干扰谈话,影响工作效率,长期生活在___________dB以上的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;如果突然暴露在高达___________dB的噪声环境中,鼓膜会破裂出血,双耳完全失去听力。
【变式2】关于噪声的危害,下列说法中错误的是( )
A.噪声会对听力产生损伤
B.噪声对人体健康有影响
C.噪声会干扰正常生活和工作
D.因为仪器设备都有相关的防护措施,所以噪声不会对仪器设备产生影响
【变式3】科学家在研究中发现,长期在噪声环境下生活的人易患高血压。进一步研究发现,长期生活在声音为55dB以上的环境中的人与长期生活在声音为55dB以下的环境中的人相比,患高血压的比例增加近一倍。专家提醒,夜间睡觉时打开窗户者,高血压“光临”的机会较多。根据以上信息判断,下列说法不正确的是( )
A.玻璃可以减弱声音的传播 B.噪声不是引起高血压病的唯一原因
C.噪声对人类的危害不可轻视 D.55dB以下的声音不是噪声
知识点3:控制噪声
声音从产生到引起听觉有三个阶段:声源的振动产生 声音 → 空气等介质传播 声音 → 鼓膜振动 引起听觉。
1. 从噪声的产生处防治噪声
在声源处 减弱噪声——防止噪声产生。
如:给机器安装消声器,禁止鸣笛,考场附近禁止喧哗等。
2. 从噪声的传播过程中防治噪声
在传播过程中 减弱噪声——阻断噪声的传播。
用隔音或吸音材料把噪声声源与外界隔离开;如:在马路和住宅间设立屏障或植树造林。隔音板、绿化带、关门窗等
3. 从噪声的接收处防治噪声
在人耳处 减弱噪声——防止噪声进入耳朵。
戴防噪声耳塞、耳罩、防声头盔,或用手指塞住耳朵等。
(1)噪声往往只能减弱,而不是完全的消除,因为在一些生产生活中是不可避免的要产生噪声的。
(2)噪声的减弱我们常常采取“隔”、“吸”和“消”的方法。如隔声墙、剧场墙上的吸音小孔、机器减震等。
【典例3】郑州地铁1号线在地面上的路段通行时,下列描述中正确的是( )
A.即将到站时会听到广播,听到的声音在空气中的传播速度为340km/h
B.地铁到站鸣笛时要增大音量,其物理实质是将音调变高
C.某些路段禁鸣喇叭,这是在人耳处减弱噪声
D.地铁轨道地上部分两侧设有隔音屏障,其作用是在传播过程中减弱噪声
【变式1】图书馆里禁止大声喧哗,下列选项中与此控制噪声的措施相同的是( )
A.图-1:工厂用的防噪声耳罩 B.图-2:城市道路旁安装隔声板
C.图-3:摩托车安装的消声器 D.图-4:街道上的噪声监测仪
【变式2】下列措施中,属于在声源处减弱噪声的是( )
A.道路两旁种植树木 B.开会时把手机调为静音
C.高架道路两旁安装隔音板 D.在飞机旁工作的人员佩戴耳罩
【变式3】如图所示的是沈阳的东西快速干道,车辆通行频繁,噪声影响周边居民的正常休息。为此靠近居民区的桥两侧安装了隔音板,下列分析正确的是( )
A.隔音板的作用是在声源处减弱噪声
B.图中车辆的行驶速度可能为80m/s
C.噪声是通过空气传播进入路过的行人耳中的
D.司机师傅听到电台播报,避开拥堵路段,说明声音可以传递能量
知识点4:手机实验:制作隔音小屋
1. 隔音的物理学机理
当声波入射到材料表面时,能量一般被分为三部分:
作用方式
原理说明
反射
声波被材料表面反射回去,继续在原始空间中传播
吸收
声能被材料内部吸收,通过摩擦和粘滞阻力转化为热能消耗掉
透射
声波穿透材料,透射到另一侧
隔音的核心目标:最大限度地增加反射和吸收的比例,将透射的能量降到最低。
2.实验方法与科学探究
(1)控制变量法
比较不同材料的隔音性能时,需要控制变量:
材料的厚度应相同
声源的响度应相同
其他条件(如声源位置、测试环境等)应保持一致
(2) 转换法
通过听不到声音时人与声源的距离来反映材料的隔音性能——隔音性能越好,声音传播距离越近。也可以用分贝仪直接测量隔音处理前后声音的响度变化。
(3)实验操作要点
①将声源(如手机、闹钟)放置在容器(如鞋盒、纸盒)中央
②用不同隔音材料将容器塞满
③逐步远离声源,直到听不见声音,记录此时的距离
④在空间较小的房间进行实验时,应将手机铃声的响度调小
3.材料选择与结构设计
(1)常用隔音材料
材料类型
代表材料
特点
多孔吸音材料
海绵、泡沫塑料、隔音棉、棉花
内部多孔,能有效吸收声波能量
反射材料
硬纸板、木板、金属板
表面密实,能反射声波
复合结构
外层硬板+内层海绵
结合反射与吸收两种机理
(2)隔音结构设计
有效的隔音设计通常采用双层结构:内层为吸音层(多用多孔材料),外层为隔音层(多用密实材料)。同时要注重密封处理,防止声音从缝隙泄漏。
搭建时内层铺海绵、棉花等多孔吸音材料,外层用硬纸板这类密实板材隔音。箱体缝隙一定要密封严实,避免声音漏出。实验要控制材料厚度、声源音量不变,才能准确对比隔音效果。
【典例4】跨学科实践:制作隔音房间模型
【项目分析】
取一个鞋盒(无洞口)充当“房间”;选一个噪声源;准备多种隔音材料;噪声强弱测量方案:用声级计测量噪声的强弱。
【项目实施】
步骤一:将噪声源放在鞋盒内部,测量一次噪声强弱。
步骤二:小组合作,在鞋盒内部安装隔音材料。
步骤三:重复步骤一。
通过实验,小组得到的数据如下表所示。
材料隔音效果测试表
材料名称
安装隔音材料前的声音强度
安装隔音材料后的声音强度
瓦楞纸
51
46
海绵
50
41
泡沫
48
42
【展示交流】
(1)本实验的噪声源应该选择_____(选填“音叉”、“播放音乐的播放器”或“发声稳定的闹钟”);
(2)本实验测量噪声强弱的声级计是放在鞋盒_____(选填“内部”或“外部”)进行测量的;
(3)小组制作时的不同隔音材料厚度应该大致_____;
(4)表格中数据的单位为_____,表中_____(选填“瓦楞纸”、“海绵”或“泡沫”)的隔音效果最好;
(5)应选择较_____(选填“安静”或“嘈杂”)的环境进行上述实验。
【变式1】同学们为探究隔音效果,搭建了简易隔音箱:在箱体内部贴满隔音泡沫,箱门采用双层玻璃(两层玻璃间为真空层),如图所示。将正在发声的手机放入箱内并关闭箱门后,外界听到的手机声音显著变小。下列说法正确的是( )
A.双层玻璃反射光无法让外界的光进入隔音箱内部
B.双层玻璃的隔音原理是利用真空不能传声,在传播过程中减弱噪声
C.外界听到的手机声音变小,说明手机发声的音调降低了
D.箱内贴隔音泡沫,是通过阻止手机振动来在声源处减弱噪声
【变式2】为了不影响邻居,小阳打算将家中的琴房改造成隔音房间。为了选择隔音性能好的材料,他先在三个鞋盒中分别放入三种隔音材料(隔音毡、隔音板、隔音棉)制作成三个隔音房间的模型,再用蓝牙音箱(可播放婉转悠扬的音乐和持续不断的机械闹钟声)、分贝仪等器材测试它们的隔音性能。下列说法正确的是( )
A.可以选择不同的鞋盒作为房间
B.三种隔音材料应具有相同的厚度
C.选择婉转悠扬的音乐作为声源进行测试更好
D.隔音房间是通过在声源处控制噪声来实现对噪声控制的
【变式3】近几年,一些城市道路由从前的水泥路面变成了沥青路面。小亮发现汽车驶过时产生的噪声比从前小多了,那么汽车行驶的噪声与什么因素有关呢?下表是小亮查到同一辆轿车在不同路面行驶时噪声的测试数据
实验次序
车速/()
水泥路面噪声
普通沥青路面噪声
多孔沥青路面噪声
1
60
75.4
70
61.5
2
80
82.6
78.2
65.6
(1)表格中出现一个不足之处是未写出噪声的单位,人们以__________为单位来表示声音强弱的等级;
(2)根据表中的数据,你可以得出结论:
①同一辆车在车速一定时,路面小孔越多,产生的噪声_____________;
②同一辆车在相同路面上行驶,车速_____________,产生的噪声越大;
(3)除上述因素外,汽车行驶在路面上产生噪声的大小还可能与_____________(写出一个因素)有关;
(4)与一些多孔吸声材料类似,汽车行驶在普通沥青路面与多孔沥青路面上噪声不同的原因是由于噪声传到小孔里,经过多次反射被吸收,从而起到“吃”掉噪声的目的,这是在___________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
模块三 方法技巧
方法技巧 噪声与乐音的辨析
技巧口诀:噪声乐音要分清,物理环保两角度;波形规则是乐音,杂乱无章是噪声;干扰他人即噪声,不论声音多动听。
解释:判断一个声音是乐音还是噪声,要从两个角度分析:
1. 物理学角度:看发声体的振动是否有规律。有规则振动发出的是乐音,波形有规律;无规则振动发出的是噪声,波形杂乱无章。
2. 环境保护角度:看声音是否干扰了他人的正常休息、学习和工作。凡是干扰他人的声音,无论其音质如何,都属于噪声。
举例:
“演奏会上悠扬的小提琴声”——从物理学角度看是乐音(有规则振动);但如果深夜邻居家在演奏,干扰了他人休息,从环保角度看就成了噪声。
“电锯切割金属的声音”——从物理学角度看是噪声(无规则振动);从环保角度看也属于噪声(干扰他人)。
易错点:
①只从物理学角度判断,忽视环保角度(优美的音乐也可能成为噪声);
②误认为响度大的声音一定是噪声(噪声与响度无关,取决于振动是否有规律或是否干扰他人);
③混淆噪声控制的三条途径(声源处、传播过程中、人耳处)。
模块四 课后作业
一、单选题
1.在跨学科实践课上,小海利用双层玻璃制作了一个隔音房模型,下列减弱噪声的途径与隔音房模型相同的是( )
A.舰载机引导员佩戴耳罩 B.学校附近禁止汽车鸣笛
C.摩托车发动机装消声器 D.城市马路两侧植树种草
2.关于乐音和噪声的叙述正确的是( )
A.凡是物体振动发出的声音都是噪声
B.乐音是乐器发出的声音,噪声是机器发出的声音
C.优美的歌声一定是乐音
D.凡是干扰他人休息、学习、生活、工作的声音,都可以看作噪声
3.控制噪声污染是创建文明城市的重要举措。如图是某街道上的噪声监测装置,下列说法正确的是( )
A.图中噪声监测装置显示噪声响度是68Hz
B.此时的噪声妨碍人们的休息和睡眠
C.该装置可以用来减弱噪声
D.载重卡车驶近时该装置显示的数值减小
4.下列有关声现象的说法,正确的是( )
A.只要物体振动,就一定能听到声音
B.声纹锁主要是依据声音的音色来判断的
C.在相同情况下,超声波的速度比次声波的速度大得多
D.深夜,优美悦耳的歌声不可能是噪声
5.创客小组针对“自习课上挪动椅子会发出刺耳噪声”提出了以下降噪方案。请从成本低、效果好、可行性强的角度综合选出最优方案( )
A.椅子脚贴静音垫 B.关门窗
C.全员佩戴耳塞 D.铺地毯
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.
二、多选题
7.噪声对人们的心理和生理都会有伤害,已成为影响人们生活的一大公害。以下有关噪声的说法中正确的是( )
A.喜庆的鞭炮给一些人带来欢乐,但也会破坏其他人的安宁,成为令人讨厌的噪声
B.0dB是人类听觉的下限
C.在城市中禁鸣汽车喇叭是为了在传播过程中阻断噪声的传播
D.在飞机旁工作的人员要佩戴带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声
8.小明在测试两种材料的隔音性能时,分别用待检测材料制成外形相同的隔音箱。将同一发声的机械闹钟分别放入其中,用声级监测仪远离隔音箱,同时监测机械闹钟的声级,当声级恰好为时,记录声级监测仪到机械闹钟的距离,其测试结果如下表所示,下列判断正确的是( )
编号
材料
材料厚度
距离
1
海绵
4
6
2
海绵
5
4
3
泡沫塑料
4
8
4
泡沫塑料
7
5
5
泡沫塑料
8
4
A.隔音箱能够降低听到声音的响度
B.泡沫塑料比海绵的隔音效果好
C.通过编号不能比较海绵和泡沫塑料的隔音性能
D.通过编号可得:同种材料的厚度越厚,隔音效果越好
三、填空题
9.图乙中___________(选填“A”或“B”)可以反映噪声的波形;图丙是马路上常见的控制噪声的标志,该措施是从___________减弱噪声的。
10.从物理学的角度讲,物体做无规则振动时发出的声音叫________;小明学习时,听到邻居家传来的钢琴声,这属于________(选填“乐音”或“噪声”)。在公路旁设置声音屏障是在声音________来控制噪声的。
11.如图是广陵区的“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符。每当汽车驶过这段路面时,一段完整的音乐就奏响了,音乐声是由轮胎的______产生的,音乐声是通过______传入人耳的,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的______(选填“响度”、“音调”或“音色”)不同。公路的两旁有大量植树,是为了在______中减弱噪声。
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.国产新能源汽车都搭载AI语音助手,实现“人与车”全场景自然交互。用户说“打开空调,温度调低”,系统精准识别并执行,说明声音可以传递________。汽车采用双层隔音玻璃降低外界噪声,这是在________减弱噪声。
14.跳广场舞已经成为人们健身的一项运动,优美的舞曲声是由于扬声器纸盆的___________产生的,该声音是通过___________传入人耳的;小超被广场舞的音乐声吵醒后很不开心,对于他来说,广场舞的音乐声属于___________(选填“噪声”或“乐音”)。为了避免被干扰,他关上了家中的门窗,这是在___________减弱噪声。
四、实验题
15.小文想比较不同材料的隔音性能,做了以下实验。将闹铃置于空盒中间,先后分别用报纸、棉花和隔音棉包住盒子进行实验,将闹钟发出的声音当作噪声,相关实验数据记录如表所示。
实验次序
1
2
3
4
5
材料名称
空盒
报纸
棉花
隔音棉
隔音棉
材料厚度
/
d
d
d
2d
分贝仪示数/dB
74
68
60
63
58
(1)实验中,是在噪声的________(选填“产生”“传播”或“接收”)环节进行减弱噪声。
(2)通过分贝仪示数的变化来反映材料的隔音性能,这种实验方法叫作________________。
(3)通过比较实验次序2、3可知,________的隔音性能较好。
(4)分析数据可知:不同材料隔音性能一般_______(选填“相同”或“不同”);同种材料,厚度越________,隔音性能越好。
(5)请举出生活中选用隔音性能好的材料来减弱噪声的一个实例:________________________。
16.〖跨学科实践〗小明经常在自己的房间里弹奏吉他。为了不影响其他房间的家人和邻居休息,小明打算把自己的房间改造成隔音房间。他在购物网站上看到有很多吸音布、吸音板、吸音棉等商品,为了选择一种恰当的吸音材料,他打算制作一个隔音房间的简易模型来测试不同商品的吸音性能。
(1)他在购物网站上选购了少许安装方便并且图案美观的甲、乙、丙、丁四种吸音材料。选购吸音材料时还应该关注材料__________(多选,填字母)。
A.是否阻燃 B.是否防潮 C.是否有弹性 D.是否环保、无异味
(2)他用鞋盒充当“房间”,分别将不同的吸音材料贴满鞋盒的每一面。将一只闹钟放入其中,使其发出稳定且响度较大的声音。盖紧盒盖,在鞋盒外用分贝仪测量声音的大小,分贝仪距鞋盒的距离__________(填“需要”或“不需要”)相同。
(3)他按照正确的方法收集实验数据(如下表),从实验数据可以看出,吸音材料__________的吸音性能最好。
吸音材料
无
甲
乙
丙
丁
声音大小/dB
82
80
45
46
32
(4)如果没有分贝仪,可以人站在鞋盒外,一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止。人后退的距离越远,说明该材料的吸音效果越__________(填“强”或“弱”)。
(5)进一步研究发现上述几种材料中,吸音性能最好的材料造价比较昂贵,通常用于电视台直播间等专业场景使用。小明决定在乙和丙两种吸音材料中选择一种来改造自己的房间。仔细观察发现乙材料比丙厚很多,则他应该选择材料__________。
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